Бум рынка электромобилей привел к инновациям в области химикатов для аккумуляторов и материалов.

Обзор

Производители автомобилей увеличивают расходы на выпуск электромобилей, чтобы ограничить зависимость от ископаемого топлива, а именно сырой нефти и природного газа. Поддерживающие правительственные инициативы, направленные на расширение производства зарядной инфраструктуры электромобилей в своих странах, открыли новые возможности. Например, в феврале 2023 года правительство США объявило о планах по созданию сети зарядки электромобилей отечественного производства. Ожидается, что эта инициатива увеличит сеть из более чем 500 000 зарядных устройств для электромобилей в США и, как ожидается, позволит правительству обеспечить, чтобы к концу 2030 года на долю электромобилей приходилось не менее 50% продаж новых автомобилей.

За последние несколько лет электромобили набрали популярность на мировом уровне. По данным МЭА, мировые объемы электромобилей выросли на 40% в 2020 году и, как ожидается, будут продолжать расти в ближайшие несколько десятилетий. Производители электромобилей сосредоточили свое внимание на создании мощного автомобильного аккумулятора, который быстро заряжается и сохраняет свою емкость в течение длительного времени. В результате производители автомобилей ищут современные химические вещества, которые способны обеспечить некоторые свойства аккумуляторов, такие как функции быстрой зарядки, высокая термостойкость и превосходная эффективность. Ожидается, что этот спрос, направленный на включение химических веществ и материалов, адаптированных для конкретных применений электромобилей, в ближайшем будущем расширит сферу применения присадок для аккумуляторов и готовых рецептур.

Ожидается, что на рынке добавок для аккумуляторов в прогнозируемый период с 2021 по 2028 год будет наблюдаться рост рынка на уровне 9,33%.

https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-battery-additives-market

Включение химикатов высшего качества, направленных на придание характеристик аккумулятору электромобиля

Компании-производители химической продукции разработали множество форм продукции, предназначенных для улучшения сохранения свойств элементов литий-ионных аккумуляторов, таких как катод, анод и электролиты. Эти продукты включают специальные добавки, покрытия и связующие. Например, специальные добавки влияют на электрохимические реакции в батарее и, таким образом, улучшают ее характеристики.

Ожидается, что сдвиг в сторону ограничения затрат на аккумуляторы для достижения эффективности среди производителей электромобилей откроет новые возможности. В результате большинство OEM-производителей признали, что использование современных материалов, таких как пластмассы, силикон, слюда и другие термические материалы, для производства аккумуляторов электромобилей, по прогнозам, сыграет ключевую роль в снижении системных затрат.

Хорошо известно, что перегрев литий-ионных аккумуляторов приводит к снижению их производительности и, как следствие, к выходу из строя. Включение альтернативных композитных материалов в качестве альтернативы металлам играет ключевую роль в повышении производительности аккумулятора. В результате компании-производители электромобилей используют кремний в электродах аккумуляторов, что увеличит срок службы электромобилей в несколько раз.

Некоторые ключевые химические компании активно проявляют интерес к выпуску передовых продуктов, направленных на увеличение срока службы аккумуляторов. Например, в июне 2023 года компания PETRONAS выпустила новую проводящую добавку на основе графена для литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов под торговой маркой ProCharge+. Эти специальные добавки находят применение в аккумуляторах, предназначенных для производства электромобилей, транспортных средств с автоматическим управлением и роботизированного оборудования. Компания Petronas заявила, что ProCharge+ совместим с различными химическими составами литий-ионных аккумуляторов и, таким образом, обеспечивает его плавную интеграцию в существующие производственные процессы. ProCharge+ снизит объемное сопротивление электродов на 90 и более 60 процентов по сравнению с углеродными нанотрубками (УНТ).

Сильное стремление к принятию электромобилей на глобальном уровне

Автомобильный сектор ищет различные способы снизить зависимость от продуктов переработки сырой нефти. По оценкам МЭА, в 2022 году во всем мире было продано более 10 миллионов электромобилей, и ожидается, что их число вырастет более чем на 35% и достигнет более 14 миллионов. Большая часть продаж электромобилей пришлась на три страны, а именно на США, Китай и Европу. При этом на долю Китая к концу 2023 года приходилось более 60% мировых продаж электромобилей. Кроме того, в Европе и США в 2022 году по сравнению с 2021 годом темпы роста (год к году) составили 15% и 55% соответственно.

США остаются одной из ведущих стран-рынков для электромобилей благодаря благоприятным перспективам ограничения выбросов парниковых газов. Кроме того, в 2023 году ведущие компании, такие как Toyota, Honda, Ford Motor Company, General Motors и Panasonic, объявили о планах по производству электромобилей в автомобильных кластерах, таких как Северная Каролина, Мичиган, Огайо, Миссури и Канзас. Правительство США объявило о Законе о снижении инфляции, который предоставляет стимулы для покупателей новых и подержанных электромобилей. Кроме того, этот закон также включает в себя кредитование производителей на переоснащение существующих мощностей и строительство новых производств, а также гранты на внедрение тяжелых транспортных средств с нулевым уровнем выбросов в США.

Ожидается, что успешная реализация правил Европейской комиссии, направленных на сокращение выбросов парниковых газов, в сочетании с позитивными перспективами внедрения зеленой экономики на рынках ключевых стран, включая Германию, Великобританию и Францию, окажет положительное влияние на Европу. Электромобильная индустрия. По оценкам, в августе 2023 года в Европе было зарегистрировано более 900 000 новых автомобилей, что на 102% больше, чем в августе 2022 года. Этот рост объясняется растущим спросом на аккумуляторные электромобили в таких странах, как Германия, Греция, Бельгия, Португалия. и Люксембург.

Стремление различных правительств к зеленой экономике проложило путь к прибыльности участникам индустрии электромобилей в странах с развивающейся экономикой, а именно в Таиланде, Индии и Индонезии. Например, правительство Индии запустило на период с 2015 по 2023 год ряд политик, таких как FAME-II, PLI SCHMEME, Политика замены батарей и Специальная зона электромобильности. Стоимость таких инициатив составляет 3,2 миллиарда долларов США. программа, которая привлекла инвестиции на сумму более 8,3 млрд долларов США. Таиланд и Индонезия сообщили об увеличении доли электромобилей в общем объеме внутренних продаж до 3% и 1,5% соответственно. Ожидается, что вышеупомянутые факторы в сочетании с расширением инфраструктуры зарядки электромобилей в Таиланде, Индии и Индонезии в ближайшем будущем будут способствовать увеличению числа участников цепочки создания стоимости электромобилей.

Положительный ответ химических компаний по обеспечению непрерывных поставок производителям электромобилей

Поддерживающая политика правительства, направленная на увеличение производства химической промышленности в Индии, открыла компаниям путь к запуску новых продуктов, предназначенных для специальных применений, таких как электромобили, агрохимия и фармацевтика. Например, в феврале 2024 года GFCL EV Products объявила об инвестициях в размере более 6000 крор индийских рупий в расширение производственных мощностей по производству материалов для аккумуляторов для электромобилей в ближайшие четыре года. Компания планирует обеспечить доступ к специальным химикатам и материалам, нацеленным на выпуск 200 ГВтч/год аккумуляторных батарей для электромобилей и систем хранения энергии (ESS).

Ведущая химическая компания BASF SE внимательно следит за движением рынка и активно разрабатывает новые стратегии дальнейшего участия в цепочке создания стоимости электромобилей. В 2023 году BASF открыла завод по производству катодных материалов в Шварцхайде, Германия, который будет удовлетворять спрос на 400 000 электромобилей в год. Кроме того, в мае 2022 года BASF SE и Nano One Materials Corp подписали соглашение о совместной разработке (JDA) по разработке процесса с уменьшенным количеством побочных продуктов для коммерческого производства катодно-активных материалов (CAM) нового поколения. Эти продукты будут основаны на семействе передовых CAM-технологий HEDTM от BASF за счет использования запатентованного Nano One процесса One-Pot и технологии прямой обработки металла в CAM (M2CAM).

В июне 2021 года финская компания Terrafame объявила о строительстве нового завода по производству химикатов для аккумуляторов и проведении испытаний оборудования. Этот завод будет способен поставлять аккумуляторный материал под названием сульфат никеля и обеспечивать аккумуляторами более миллиона электромобилей в год. Ожидается, что расширение производственных мощностей по производству химикатов и материалов для аккумуляторов вышеупомянутыми компаниями обеспечит доступ к сырью производителям электромобилей в течение следующих нескольких лет.

Инновации, направленные на разработку материалов нового поколения для электрических батарей

Инновации в аккумуляторных батареях и их массовое производство привели к повышению требований к интеллектуальным, автоматизированным, электрифицированным и низкоуглеродным решениям. В ноябре 2022 года американская компания Dow Chemical выпустила новые клеи с высокой адгезией под торговой маркой ORATRON™ MA 8200S. Продукт способен повысить безопасность, долговечность, интегрированную сборку и общую производительность аккумуляторных блоков электромобилей. Компания Dow Chemical утверждает, что VORATRON™ MA 8200S соответствует требованиям Европейского Союза RoHS и REACH, которые разрешают продажу продукции в Европе.

В мае 2022 года General Motors и POSCO Chemical объявили о планах построить новый завод по производству аккумуляторных материалов в Квебеке, Канада. Правительство Канады поддержит завод в строительстве завода по производству катодно-активного материала (КАМ) инвестициями в размере 400 миллионов долларов США. Эти материалы найдут применение при производстве аккумуляторов GM Ultium для таких автомобилей, как Chevrolet Silverado EV, GMC Hummer EV и Cadillac Lyriq. Планируется, что к 2025 году GM увеличит мощности по производству электромобилей в Северной Америке до более чем 1 миллиона. Компания планирует обеспечить доступ к такому сырью, как литий с контролируемыми тепловыми ресурсами, редкоземельные материалы, чешуйки сплавов и постоянные магниты. В результате ожидается, что GM и другие компании, производящие электромобили, будут настаивать на обратной интеграции, чтобы обеспечить доступ к материалам для аккумуляторов для собственного производства.

Заключение

Позитивный взгляд на индустрию электромобилей в результате благоприятного прогноза по увеличению объемов производства электромобилей на внутреннем уровне со стороны различных правительств, по прогнозам, приведет к расширению спектра химических веществ, добавок и материалов, используемых в батареях. Кроме того, ожидается, что растущие расходы производителей электромобилей на ограничение затрат на аккумуляторы и повышение эффективности повысят полезность добавок и химикатов, используемых в производстве электромобилей.

По прогнозам, постоянный доступ к сырью и сильная поддержка рабочей силы в Китае и Индии откроют путь химическим компаниям-производителям к увеличению расходов на разработку передовых материалов, предназначенных для конкретных применений, включая электромобили. Кроме того, ожидается, что благоприятная для инвестиций политика стран Саудовской Аравии и ОАЭ в направлении смещения зависимости от добывающего сектора, а также создание нового подразделения по производству аккумуляторов для электромобилей в Алжире, как ожидается, откроют новые возможности для участников цепочки создания стоимости электромобилей, включая добавки для аккумуляторов и производители химикатов.