Analytical review of the market for lithium-ion battery manufacturers

Введение

С быстрым развитием современного общества и непрерывным прогрессом промышленности традиционные источники энергии, такие как уголь, нефть и природный газ, все больше истощаются, и мир переживает невероятную энергетическую революцию, вызванную острой потребностью в решениях для устойчивой и чистой энергетики.

Глобальные мощности в области возобновляемых источников энергии быстро увеличиваются, при этом прогнозируется рост более чем на 60% по сравнению с уровнем 2020 года до более чем 4800 ГВт к 2026 году. [20] Вследствие возрастающей популярности возобновляемых источников энергии, спрос на эффективные системы хранения энергии резко увеличился. [18, 19] В этом преобразующемся ландшафте литий-ионные аккумуляторы стали одной из ведущих технологий накопления энергии и привлекают значительный интерес в качестве решения для хранения энергии в различных областях применения, включая электромобили, стационарные устройства, бытовые инструменты и бытовую электронику, благодаря их высокой энергии, удельной мощности и длительному сроку службы [16], а также преимуществам в сфере экологичности и защиты окружающей среды [21, c. 54].

Возможность устойчивого и надежного снабжения литий-ионными батареями в глобальном масштабе окажет существенное влияние на различные сектора мировой экономики, например, автомобильной промышленности, использующей новые источники энергии, и, следовательно, определит перспективы достижения необходимых целей по сокращению выбросов углекислого газа [17] и улучшению состояния окружающей среды.

В статье представлен аналитический обзор состояния мирового рынка литий-ионных аккумуляторов, представлен анализ тенденций и перспектив развития. Целью исследования является оценка рыночного потенциала и перспектив развития данного сектора экономики в контексте вывода на рынок отечественных продуктов. Особое внимание уделяется конкурентному ландшафту и возможным рискам.

За последние годы проводилось существенное количество исследований, посвященных обзору рынка производителей литий-ионных аккумуляторов, но в разных аспектах, например: тенденции в инновациях и конкуренции на основе анализа патентов [24], сравнение конкурентоспособности по затратам и прибыльности [25], устойчивость цепочек поставок [26], оценка будущих мощностей производств [29-30]. Помимо научных статей, обзору рассматриваемого рынка посвящаются отчеты и доклады аналитических агентств и отраслевых компаний. [5,11, 15, 27-28]

Производство литиевых батарей в мире в основном сосредоточено в Японии, Южной Корее и Китае. [22, c. 50-53] С появлением более передовых технологий и патентов на литиевые батареи в Китае основная конкурентоспособность технологий становится все сильнее, а разрыв между Китаем и Японией, Южной Кореей в области литиевых батарей постоянно сокращается [23, c. 7-9].

Новизна данного исследования заключается в выявлении и систиматизации ключевых производителей литий-ионных аккумуляторов, рассмотрении факторов макросреды, оказывающих влияние на производство и определении тенденций и перспектив развития как на мировой арене, так и на российском рынке, а также расчете Хирш-фактора для крупнейших игроков.

Актуальность исследования обусловлена интересом к устойчивости и экологичности, быстрорастущим спросом на альтернативные источники энергии, используемые в автопромышленности, электронике и прочих отраслях, а также поиском более эффективных и надежных технологий со стороны производителей, потребителей и инвесторов.

Исследование проводилось на основе вторичных данных путем изучения, обобщения и систематизации данных из внешних источников – научных статей, аналитических отчетов и интернет-ресурсов.

Мировой рынок литий-ионных аккумуляторов.

Являясь одним из самых динамично развивающихся сегментов рынка технологий, рынок литий-ионных аккумуляторов оценивается в 50 миллиардов долларов (по данным на 2022 год) [6]. Если проанализировать данные по таможенным кодам, то долю России можно оценить примерно в 0,52% [3].

В последние годы спрос на литий-ионные аккумуляторы, являющиеся одними из самых эффективных устройств хранения энергии в мире, значительно вырос в связи с растущей потребностью в современных электронных устройствах и электромобилях, составляя примерно 700 гигаватт-часов в 2022 году, а развертывание производства и крупномасштабные инвестиции сделали их эффективнее и дешевле. При этом ожидается, что к 2030 году спрос достигнет 4700 гигаватт-часов, а его существенная доля придется на страны, занятые в электромобильном секторе – Китай и Европу. [4]

Ниже представлена статистика и прогноз спроса литий-ионных аккумуляторов по регионам и основным сегментам (Рисунок 1).

Рисунок 1. Статистика и прогноз спроса литий-ионных аккумуляторов по сегментам [5]

Однако рынок литий-ионных аккумуляторов сталкивается с некоторыми вызовами, включая высокую стоимость и ограниченность ресурсов лития. Тем не менее, с развитием технологий и появлением новых материалов (например, графена) ожидается, что рынок литий-ионных аккумуляторов будет продолжать расти и развиваться в будущем. По данным исследования Fortune business insight, при среднегодовом темпе роста 23,3% объем рынка литий-ионных аккумуляторов к 2028 году достигнет 193 миллиарда долларов (Рисунок 2). [6]

Рисунок 2. Объем и прогноз динамики мирового рынка литий-ионных аккумуляторов, млрд дол. США [6]

В результате влияния, оказанного пандемией коронавируса, развитие рассматриваемого рынка во многом зависит от региона – в одних странах прогнозируется огромный потенциал роста, а другие сталкиваются с низкой рентабельностью. Безусловным лидером рынка является Китай, производя более 79% всех литий-ионных батарей, поставляемых на мировой рынок, вследствие активного развития рынка электромобилей, электроники и хранения энергии. [8] Другие крупные производители включают в себя компании США, Японии, Южной Кореи, Германии.

Рассмотрим PESTEL-анализ макросреды производства литий-ионных аккумуляторов, объясняющий в некоторой мере особенности распределения производств:

1. Политические факторы:

o Регулирование: Введение строгих экологических норм и стандартов может повлиять на производственные процессы и требования к безопасности.

o Таможенные пошлины и торговые соглашения: Воздействие на цены на редкие металлы, необходимые для производства аккумуляторов.

o Импортозамещение: Отказ многих иностранных компаний от сотрудничества с российскими производителями влияет на доступ отечественных производителей к сырью и технологиям.

2. Экономические факторы:

o Стоимость энергии: Зависимость от стоимости электроэнергии в производстве.

o Финансирование и инвестиции: Доступность капитала для расширения производства и внедрения новых технологий.

3. Социокультурные факторы:

o Повышенный спрос на электромобили: Рост интереса к экологически чистым транспортным средствам может увеличить спрос на литий-ионные аккумуляторы.

o Ожидания потребителей: Требования к безопасности, долговечности и эффективности аккумуляторов, рост интереса к устойчивой и экологически чистой технологии способствует росту спроса на литий-ионные аккумуляторы как более экологически дружественную альтернативу.

4. Технологические факторы:

o Инновации в производстве: Развитие новых технологий и методов производства аккумуляторов для повышения их эффективности и снижения стоимости. Автоматизация производства и оптимизация процессов могут повышают эффективность производства, что впоследствии приведет к снижению стоимости аккумуляторов.

o Интенсивность конкуренции в отрасли: Влияние конкуренции на внедрение новых технологий и улучшение качества продукции.

5. Экологические факторы:

o Устойчивость и утилизация: Развитие экологически устойчивых методов производства и возможности утилизации аккумуляторов.

6. Юридические факторы:

o Законодательство об электронных устройствах: Соблюдение нормативов и стандартов безопасности для электронных устройств и аккумуляторов.

o Патентные права: Защита интеллектуальной собственности и урегулирование споров о патентах.

o Стандарты безопасности: Соблюдение требований по безопасности производства и использования литий-ионных аккумуляторов.

Производство литий-ионных аккумуляторов в Китае является одним из крупнейших в мире. Китайская промышленность литий-ионных аккумуляторов быстро развивается благодаря поддержке правительства, инвестициям и технологическому прогрессу. Китайские производители – CATL, BYD, Lishen, CALB (China Aviation Lithium Battery) и другие – активно участвуют в развитии батарей для электромобилей, хранения энергии, портативной электроники и других областях применения. Однако китайский рынок сталкивается с такими вызовами, как устойчивое снабжение литием, улучшение экологических стандартов в производстве и международные торговые споры, которые могут повлиять на развитие отрасли. Зависимость от импорта ключевых материалов, дисбаланс спроса и предложения делает отрасль уязвимой к колебаниям цен и несбалансированному развитию внутренней цепочки поставок. [7]

На данный момент большинство литий-ионных аккумуляторов в Европе поставляются из Азии, где находятся основные производители, такие как CATL, LG Chem, Samsung SDI и Panasonic. Однако, с увеличением спроса на электромобили и хранение энергии страны Европы нацелены расширять свои производственные мощности, делая ставку на экологичность и эффективность аккумуляторов, понимая, что превзойти Китай по цене им невозможно. К 2025 году Германия планирует стать вторым по величине производителем литий-ионных батарей с 11% мировых производственных мощностей, о чем свидетельствуют запланированные инвестиции в соответствующие проекты. [8] Например, немецкий автопроизводитель Volkswagen объявил о планах по строительству завода в Германии для производства литий-ионных аккумуляторов. Также в Германии проект по строительству завода под наименованием "Northvolt" уже находится в стадии разработки.

Европейские компании активно развивают производство аккумуляторов, чтобы уменьшить зависимость от импорта из-за геополитических и экономических рисков. Снижение зависимости от поставщиков из Азии может обеспечить большую независимость и безопасность снабжения аккумуляторами, а развитие собственного производства может создать новые рабочие места и способствовать росту экономики. Кроме того, производство аккумуляторов на месте может помочь снизить экологическую нагрузку, связанную с их транспортировкой из-за рубежа.

Однако, развитие производства литий-ионных аккумуляторов в Европе сталкивается и с некоторыми препятствиями. Некоторые из них включают высокие затраты на строительство заводов, конкуренцию с производителями в Азии и технологические проблемы, связанные с производством высококачественных аккумуляторов.

В 2017 году был создан «Европейский альянс по батареям» (European Battery Alliance), в рамках которого в 2018 году составлен План действий по производству аккумуляторов, подразумевающий согласованные усилия стран ЕС в данной сфере. Целью альянса, объединяющего более 180 компаний, включая автопроизводителей, производителей аккумуляторов, сырьевые компании и учебные заведения, является создание инновационной и конкурентоспособной промышленности аккумуляторных технологий в Европе. [9]

Планируемые к 2030 году производства, их мощности и расположение отражены на рисунке 3. В 2020 году только четыре из них были действующими: объект Envision AESC в Сандерленде (Великобритания), завод Samsung в Гёде (Венгрия), завод LG Energy Solution во Вроцлаве (Польша), фабрика Leclanché в Вильштетте (Германия). Еще, как минимум, 20 заводов находятся на стадии строительства, например, завод компании Saft, дочерней компании Total (Франция), крупный завод компании Northvolt (Швеция). [10]

Рисунок 3. Карта будущего производства аккумуляторных батарей в Европе (к 2030 году) [10]

С развитием технологий и поддержкой правительств, производство литий-ионных аккумуляторов в Европе продолжит расти и развиваться, что будет способствовать электрификации транспорта и развитию обновляемых источников энергии.

Подытожим вышесказанное картой крупнейших фабрик по производству литий-ионных аккумуляторов на 2025 год с прогнозируемыми мощностями (Рисунок 4). Как и было указано выше, лидерами в ближайшем будущем останутся Китай (65% мирового производства Li-Ion аккумуляторов), Европа (25%), а также США, Южная Корея, Япония. [11]

Рисунок 4. Прогнозируемые мощности крупнейших фабрик по производству литий-ионных аккумуляторов на 2025 год [2]

Говоря непосредственно о производителях, в начале 2023 года на портале Statista [12] были опубликованы доли рынка крупнейших компаний. Крупнейшим производителем литий-ионных аккумуляторов в первом квартале 2022 года с долей рынка 35% стала китайская компания CATL. Обогнав своего главного конкурента LG Energy Solution, занявшую второе место с долей рынка 15,9 процентов, CATL уже объявила о планах увеличить производство литий-ионных аккумуляторов, как минимум, до 100 гигаватт-часов. В тройку лидеров также вошла китайская компания BYD с долей рынка 11,1 процентов (Рисунок 5).

Рисунок 5. Доли производителей ионно-литиевых аккумуляторов на мировом рынке по состоянию на 1 квартал 2022 г. [12]

Индекс Херфиндаля-Хиршмана составляет 1776,39, что говорит об умеренно концентрированном рынке.

Рассматривая финансовую характеристику мировых лидеров по производству литий-ионных аккумуляторов (табл.1), можно отметить, что среднемировые значения P/E по отрасли «Производство электрооборудования» составляет 51.5, что говорит о более высоких рисках ниши литий-ионных аккумуляторов.

Таблица1. Финансовая характеристика мировых лидеров в 2022 году

Таким образом, конкуренция в анализируемой отрасли достаточно высока, и состав крупнейших игроков может меняться со временем, однако важно отметить, что конкуренция, инновации и разнообразные направления и сферы применения продукции являются ключевыми факторами успеха.

Рынок литий-ионных аккумуляторов в РФ

Рынок аккумуляторов в РФ в 2020 году составлял 44 миллиона долларов (0,19 ГВт ч). И несмотря на геополитические события, исследователи прогнозируют его среднегодовой темп роста, в среднем, на уровне 38% - до 500 миллионов долларов к 2025 году и до 1,2 миллиардов долларов (17,7 ГВт ч) к 2030 году. [13] При этом основным драйвером роста называют электротранспорт.

Таким образом, в настоящее время Россия является одним из крупнейших потребителей лития в мире, но большая часть его поставляется из-за рубежа. Однако правительство России признает важность развития собственной производственной базы аккумуляторов для поддержки технологий, которые используют литий-ионные аккумуляторы, включая растущий рынок электромобилей. Так, в 2022 году в мире было продано более 10 млн электромобилей. По прогнозу МЭА, в 2023-м продажи вырастут на 35% и достигнут 14 млн. Если в 2020 году доля новых электромобилей на рынке составляла 4%, в 2021-м — 9%, в 2022-м — 14%, то в 2023 году увеличится до 18%, подсчитали аналитики МЭА. [15] Мировые расходы на электромобили в 2022 году превысили $425 млрд, что на 50% больше, чем в 2021-м. Лишь 10% из них можно отнести на господдержку, остальное потратили сами потребители. Венчурные инвестиции в стартапы, разрабатывающие технологии электромобилей и аккумуляторов, достигли в 2022 году $2,1 млрд, что на 30% выше, чем годом ранее.

Рис. 7. Перспективы мировых продаж электротранспорта согласно сценарию развития, млн

Источник: Bloomberg

Рассмотрим факторы макросреды, оказывающие влияние на производство литий-ионных аккумуляторов в России:

Положительные:

1. Растущий рынок электромобилей: Переход на электромобили становится всё более актуальным в мире. Россия может развивать производство аккумуляторов, чтобы удовлетворить растущий спрос на электротранспорт.

2. Энергетическая независимость: Развитие отечественного производства аккумуляторов укрепит энергетическую независимость страны, сокращая зависимость от импорта.

3. Инновационные технологии: Инвестиции в исследования и разработки могут способствовать созданию собственных технологий производства литий-ионных аккумуляторов, что повысит конкурентоспособность.

4. Экологические выгоды: Производство электромобилей и аккумуляторов способствует снижению выбросов углерода, что соответствует стратегии экологической устойчивости.

5. Государственная поддержка: Политическая воля и государственные меры поддержки могут способствовать росту отрасли.

Отрицательные:

1. Высокие затраты на инфраструктуру: Строительство современных производственных мощностей и инфраструктуры для производства аккумуляторов требует значительных финансовых вложений.

2. Зависимость от поставок сырья: Россия может столкнуться с зависимостью от импорта редких металлов и других материалов, необходимых для производства литий-ионных аккумуляторов.

3. Конкуренция с мировыми лидерами: Существующие лидеры в отрасли могут представлять серьезную конкуренцию, и для достижения устойчивого успеха российским производителям нужно бороться за долю на мировом рынке.

4. Технологическая отсталость: Необходимость инвестиций в исследования и разработки для достижения передовых технологий в производстве аккумуляторов.

5. Экологические и социальные вопросы: Производство аккумуляторов требует внимания к вопросам утилизации и воздействия на окружающую среду, а также обеспечения социальной ответственности в производстве.

В результате влияния этих и многих других факторов на российском рынке литий-ионных аккумуляторов сформировалась импортоориентированная модель, более 90% рынка представлена продукцией зарубежных производителей. В 2021 году сальдо торгового баланса было отрицательным и составляло 12,8 миллионов штук. [14] Основными импортерами в том же году являлись Microvast (7,5%), Toshiba (4,5%), Huawei (4%), Samsung (3,3%). [3]

Безусловно, Россия имеет потенциал развивать собственное производство литий-ионных аккумуляторов, а успешное преодоление ограничений требует комплексного подхода и внимания к различным аспектам развития отрасли. Кроме того, новые возможности по развитию отечественного производства открыли санкции ЕС, вследствие которых с российского рынка ушли крупнейшие мировые производители литий-ионных аккумуляторов.

На данный момент в России действуют не так много предприятий по производству Li-Ion аккумуляторов и деятельность каждого из них заключается в сборке продукции из импортного сырья, основными импортерами которого считаются Китай и Боливия. К ним также причислялись Аргентина и Чили до того, как в марте 2022 года прекратили поставки и ввели санкции.

К крупнейшим отечественным заводам по производству литий-ионных аккумуляторов можно отнести следующие:

· «Лиотех» (Новосибирская область)

· Aspil Energy (Пятигорск)

· ОАО «НИАИ «Источник» (Санкт-Петербург)

· «Уралэлемент» (Челябинск)

· «Сатурн» (Красноярск)

Доля отечественных производителей в гражданском секторе применения литий-ионных аккумуляторов невелика – менее 3 процентов, поскольку российские компании представлены в основном в секторе спецтехники. [1, c. 5-11]

В целом, Россия стремится увеличить свою производственную базу для удовлетворения растущего спроса на литий-ионные аккумуляторы в стране и за ее пределами.

Заключение

Несмотря на динамичный рост мирового рынка, вызовы, такие как зависимость от импорта технологий и необходимость соблюдения экологических стандартов, остаются актуальными. Стремительные темпы развития, соперничество с мировыми лидерами и влияние геополитических факторов добавляют сложности в этот перспективный сектор.

Российские производители сталкиваются с вызовом сокращения разрыва в технологическом развитии и укрепления конкурентоспособности. Государственная поддержка, инновации и стратегический фокус на ключевых отраслях применения могут сыграть ключевую роль в формировании устойчивого и успешного будущего для российской промышленности литий-ионных аккумуляторов. Следовать этим трендам и эффективно реагировать на вызовы сможет определить долгосрочный вклад России в мировой ландшафт производства аккумуляторных технологий.