Текущее состояние и перспективы развития первичных литиевых батарей

По словам господина Ма из Ассоциации батарейной промышленности, накопление энергии применяется в периоды низкого потребления электроэнергии и её отдача — в часы пиковой нагрузки. Эффективное взаимодействие интеллектуальных сетей и литиевых аккумуляторов представляет собой рациональный способ использования ресурсов. Далее производители одноразовых литиевых батарей компании «Шэньчжэнь Лиюань» подробно разъяснят сложившуюся ситуацию.

Согласно данным Главного управления по надзору за качеством, инспекции и карантину, продукция на основе литиевых аккумуляторов сегодня занимает 40% мирового рынка. Только в 2009 году Китай экспортировал 3,269 млрд перезаряжаемых литиевых аккумуляторов на общую сумму 1,081 млрд долларов США, а также 759,8 млн одноразовых литиевых аккумуляторов на сумму 508 млн долларов США. Более того, с 2006 года эти показатели ежегодно растут на 20–30%.

Трудно завоёванные рыночные доли моей страны начали формироваться в 1998 году. В то время Тяньцзиньский институт исследований электроэнергетики только приступил к попыткам индустриализации литиевых аккумуляторов, поэтому, когда в 2000 году Ван Чуаньфу из BYD решил войти в сферу литиевых батарей, ему пришлось отправиться в Японию за оборудованием. Однако по сравнению с этим исследования в области литиевых аккумуляторов в западных развитых странах уходят корнями ещё ко времён Эдисона.

Признание потребителями литиевых аккумуляторов началось с мобильных телефонов. Именно благодаря им «Большой брат» может переноситься из рук в карманы, а при уменьшении размеров — обладать более длительным временем работы в режиме ожидания. На самом деле литиевые аккумуляторы достигли и более выдающихся результатов. Например, именно благодаря использованию литиевых вторичных элементов сердечные кардиостимуляторы обладают низкой скоростью саморазряда и стабильным напряжением разряда, что делает возможным их долгосрочное имплантирование в организм человека.

Сегодня, с развитием микроэлектронных технологий, миниатюризированное оборудование становится всё более распространённым. Литиевые аккумуляторы повсеместно используются в мобильных телефонах, ноутбуках, электроинструментах, резервных источниках питания уличных фонарей, навигационных световых приборах, бытовой технике и т. д. Благодаря своим преимуществам — большим запасам энергии, лёгкому весу, возможности многократной перезарядки и отсутствию загрязнения (за исключением тяжёлого металла кадмия) — литиевые аккумуляторы быстро вытеснили такие технологии, как никель‑кадмиевые и никель‑металлогидридные, заняв лидирующие позиции на рынке.

Узкое место в развитии литиевых аккумуляторов

Как и во многих отраслях в прошлом при экстенсивной экономике, главным «волшебным оружием» литиевых аккумуляторов, позволяющим им быстро завоевывать рынок, является низкая стоимость. В связи с этим даже беспомощное американское правительство прибегло к некоторым уловкам типа «литиевые батареи должны быть упакованы как опасные грузы», пытаясь повысить издержки и пороговые требования для экспорта литиевых аккумуляторов. Пока что мне безразлично, как там внешние игроки всё перепутают. За чуть более чем десять лет стремительного развития литиевых аккумуляторов я тоже получил нешуточные травмы.

Господин Цао из Ассоциации батарейной промышленности сообщил корреспонденту газеты «Секьюритиз Дэйли»: «За исключением материалов и производственного оборудования для литиевых аккумуляторов, уровень технологий наших отечественных литиевых батарей сопоставим с международным. Мы развиваемся лишь чуть более десяти лет, поэтому этот факт заслуживает широкого освещения. Однако это также свидетельствует о том, что в сфере технологического уровня и производственного оборудования мы по‑прежнему находимся в зависимости от других стран».

По данным журналистов, если проблема касается производственного оборудования и технологических процессов, наша страна может решить её за счёт импорта и полусинтетических методов; даже при высокой стоимости импортного оборудования это удаётся компенсировать низкими трудозатратами. В то же время при производстве материалов для литиевых батарей — таких как мембраны, штампованные заготовки для стальных корпусов аккумуляторов и другие импортные компоненты — помимо резкого повышения затрат и зависимости от зарубежных поставщиков, существует риск пропуска на рынок некачественных импортных материалов, что в свою очередь может негативно сказаться на имидже брендов литиевых батарей.

Кроме того, поскольку собственных брендов микроэлектронной продукции на рынке немного, предприятия по производству литиевых аккумуляторов в основном обслуживают зарубежных заказчиков; поэтому при каждой корректировке их продукции китайским производителям литиевых аккумуляторов приходится изменять соответствующие стандарты на производственной линии, а требования зарубежных компаний во многих аспектах весьма жёстки.

Тем не менее, даже с учётом международных стандартов, импортных материалов, уровня технологий и множества других факторов литиевые аккумуляторы по‑прежнему воспринимаются как продукция низкого ценового сегмента, недорогая. Пан Цзин привёл журналисту расчёты: «Литиевый аккумулятор для ноутбука модели 18650 — одна ячейка — у Samsung можно продать за 3,65 доллара, тогда как наша компания реализует её всего за 1,8 доллара; при этом рентабельность производства такой ячейки составляет лишь 7–10%, что, разумеется, сильно уступает прибыли Samsung».

Что касается узких мест в развитии литиевых аккумуляторов, господин Ма отметил: «Ветроэнергетика и фотогальваника предъявляют крайне высокие требования к материалам для литиевых батарей — например, к стойкости к высоким температурам в условиях пустыни и к стойкости к низким температурам в прибрежной ветроэнергетике». Пан Цзин также сообщил журналистам: «Литиевые аккумуляторы рассчитаны на работу в диапазоне от −20 до +60 °C; с учётом значительных температурных различий между севером и югом Китая это оказывает определённое влияние на эксплуатационные характеристики самих изделий». В то же время более широкий рынок выдвигает всё более жёсткие требования к габаритам, цикличности зарядки и скорости быстрой зарядки литиевых аккумуляторов. Сразу после того как литиевые батареи адаптируются к размерам и объёмным требованиям микроэлектронных устройств, им приходится оперативно реагировать на изменения рыночного спроса и стремительно повышать целый ряд технических показателей — что само по себе представляет серьёзную задачу.

Перспективы развития литиевых аккумуляторов

Объём, материалы и другие технические усовершенствования указывают на наиболее ожидаемый рост рыночного спроса — на электромобили. Согласно недавнему отчёту Японского института экономических исследований «Фудзи», мировой рынок литиевых аккумуляторов для автомобилей за шесть лет увеличится более чем в 200 раз. Это откроет беспрецедентные возможности для развития продуктов на основе литиевых батарей, особенно для компаний‑производителей таких аккумуляторов в странах с высоким уровнем автомобильного потребления.

Господин Ма выразил оптимизм в отношении модернизации технологий. «При наличии спроса обязательно найдутся и те, кто займётся их развитием. В условиях корректировки экономической политики Китая, я уверен, что технологии вскоре совершат прорыв». Пан Цзин также считает: «Как и в случае с фотоэлектрической энергетикой, после введения государственной субсидии компании со всего мира активно включились в сферу солнечной энергетики, и темпы технологического прогресса быстро ускорились. Сейчас стоимость аккумуляторов для электромобилей действительно непосильна для обычных потребителей, и именно благодаря внедрению государственных мер поддержки многие компании готовы активно работать над соответствующими продуктами».

Репортёру сообщили, что сегодняшний запас хода электромобилей составляет всего 200–300 километров, а зарядка занимает 8 часов.