Mercato dei materiali catodici
Nel mondo in rapido sviluppo della tecnologia delle batterie, la Cina è il principale giocatore nella produzione di cathodi di batterie. Il paese rappresenta un impressionante 68% della fornitura globale, coprendo diverse chimiche di batterie.
L'importanza delle cathodi di batterie risiede nel loro impatto sulla densità di potenza delle batterie. La densità di potenza, misurata come la quantità di potenza che può essere consegnata per unità di peso o volume, è un fattore cruciale per determinare l'efficienza e le prestazioni delle batterie. Una maggiore densità di potenza significa che una batteria può consegnare più potenza per una data dimensione, rendendola ideale per veicoli elettrici (VE) e altre applicazioni ad alta intensità di potenza.
Ogni cathode di batteria Li-ion è composta da un ossido di metallo di transizione del litio, come LCO o NMC. Questi materiali vengono sintetizzati attraverso un processo che comporta la miscelazione di materiali precursori, il frantumazione, la calcination, la caratterizzazione e il rivestimento.
Attualmente, il 71% delle batterie Li-ion prodotte alimenta i veicoli elettrici, il 15% viene utilizzato in elettronica di consumo, il 4% in sistemi di accumulo di energia stazionaria e il 10% in altre applicazioni. Il costo delle batterie è un fattore significativo, generalmente espresso in dollari USA per kilowattora, ed è influenzato dai prezzi di mercato delle materie prime, dai processi di produzione e dalla scala di produzione.
Il litio rappresenta approssimativamente il 5-10% della massa della cathode, con altri elementi come nichel, manganese, cobalto, ferro e fosforo che compongono il resto. La sicurezza di una batteria Li-ion è altrettanto cruciale, comprendendo la sua stabilità in diverse condizioni e la sua resistenza al surriscaldamento termico.
Il Giappone e la Corea del Sud seguono la Cina come secondi maggiori produttori di cathodi di batterie, ciascuno che rappresenta approssimativamente il 15% del mercato. Entro il 2030, il settore automotive è previsto costituire l'89% della quota di mercato per le batterie Li-ion, sottolineando l'importanza crescente della tecnologia delle batterie nella rivoluzione dei VE.
Le fabbriche che producono celle di batterie ricevono materiali attivi di cathode sotto forma di polveri. La domanda futura di materiali di cathode è determinata da fattori come la dimensione del mercato per le applicazioni delle batterie, l'adeguatezza della chimica-applicazione, lo sviluppo delle prestazioni, le preoccupazioni ambientali e etiche sull'uso di materiali critici e la dinamica politica connessa con la domesticazione delle catene di fornitura.
Importanti produttori di materiali di cathode al di fuori della Cina, del Giappone e della Corea del Sud includono la società chimica tedesca BASF, che opera impianti di produzione e di R&S in Europa, in particolare la sua pianta di Schwarzheide, in Germania, e la joint venture BASF Shanshan Battery Materials. La società svedese Altris fornisce materiali di cathode per batterie a ioni di sodio, lavorando con produttori di batterie europei come Northvolt, e la società britannica Faradion collabora con AMTE e CATL sulla tecnologia degli ioni di sodio.
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In conclusione, la cathode di batteria, un componente critico delle batterie Li-ion, gioca un ruolo chiave nel plasmare il futuro dei veicoli elettrici. Con la Cina che guida la fornitura globale, la corsa è in corso per migliorare le prestazioni, la sicurezza e la sostenibilità di questi materiali essenziali.
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