Entwicklungsstand und Risikoanalyse der Lithium-Ionen-Batterie-Industrie

Zusammenfassung:
Dank der globalen Vision einer kohlenstoffarmen und umweltfreundlichen Entwicklung ist die Nachfrage nach neuen Energiefahrzeugen und Energiespeichern in China rasch gestiegen, was die rasante Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterie-Industrie vorangetrieben hat. Im Jahr 2023 wird der Gesamtproduktionswert der Lithium-Ionen-Batterieindustrie 1,4 Billionen Yuan übersteigen, und die Gesamtexporte erreichen 457,4 Milliarden Yuan, was sie zu einem der drei wichtigsten Exportprodukte Chinas macht. Da die Unternehmen, die Lithium-Ionen-Batterien herstellen, ihre Produktionskapazitäten jedoch beschleunigt ausbauen, kommt es in der Branche zu strukturellen Überkapazitäten. In Verbindung mit den US-Sanktionen gegen China und den Risiken für die Branche, die durch höhere regulatorische Standards ausgelöst werden, ist zu erwarten, dass Unternehmen mit hohen Exporten nach Übersee, geringer Kapazitätsauslastung und schwachen Innovationsfähigkeiten mit negativen Auswirkungen konfrontiert sein werden. Die betroffenen Unternehmen sollten ihre Expansion im Ausland beschleunigen, Überkapazitäten abbauen und die technologische Innovation stärken, um die Entwicklung einer qualitativ hochwertigen Industrie zu fördern.
Schlüsselwörter: Neue Energiespeicher; Lithium-Ionen-Batterie-Industrie; Industrierisiken; Hochwertige Entwicklung
Klassifizierungscode: F426
Literatur-Identifizierungscode: A
DOI: 10.13561/j.cnki.zggqgl.2024.06.008

Unter der Zielsetzung "Kohlenstoffspitzenwert und Kohlenstoffneutralität" fördert China allmählich den geordneten Ersatz traditioneller fossiler Energie durch saubere Energie und treibt die Entwicklung und Anwendung neuer Energietechnologien wie Lithium-Ionen-Batterien voran. Einerseits hat der zunehmende Anteil von Wind- und Solarenergie zu Unsicherheiten bei der Stromerzeugung geführt, die den Bau neuer Energiespeicher, vor allem Lithium-Ionen-Batterien, erforderlich machen, um Stromschwankungen auszugleichen und die Energieeffizienz zu verbessern. Andererseits entwickelt China mit Nachdruck neue Energiefahrzeuge, die ein wichtiges Instrument zur Kohlenstoffreduzierung im Transportsektor sind, was die Nachfrage nach Lithium-Eisenphosphat- und ternären Lithium-Ionen-Batterien ankurbelt. Der Arbeitsbericht der Regierung für das Jahr 2024 hebt die Bedeutung der Entwicklung neuer Energiespeicher hervor und spiegelt damit die nationale Aufmerksamkeit und Unterstützung wider. Als wesentlicher Treiber der grünen Energiewende konzentriert sich die Lithium-Ionen-Batterieindustrie auf die Beschleunigung technologischer Innovationen und industrieller Upgrades, die Verbesserung der Energiedichte, der Zykluslebensdauer und der Sicherheitsleistung und positioniert sich damit als strategische aufstrebende Industrie in China.

1. Überblick über die Lithium-Ionen-Batterie-Industrie

(a) Wichtige technologische Pfade und Anwendungsszenarien
Lithium-Ionen-Batterien, die chemische Energie durch Redox-Reaktionen in elektrische Energie umwandeln, treiben die Bewegung von Lithium-Ionen zwischen Elektroden an und ermöglichen so den Lade- und Entladevorgang. Nach Angaben des National Bureau of Statistics fällt die Branche unter die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien, insbesondere die Produktion von Batterien mit Lithium-Verbund-Elektroden. Die technologischen Pfade werden nach Kathodenmaterialien unterschieden und führen zu Kategorien wie Lithium-Eisenphosphat-Batterien, ternäre Batterien (Nickel-Kobalt-Mangan oder Nickel-Kobalt-Aluminium), Lithium-Manganoxid-Batterien und Lithium-Titanat-Batterien. Die Anwendungsszenarien unterteilen Lithium-Ionen-Batterien in Verbraucher-, Speicher- und Leistungsbatterien, wobei sich der Marktschwerpunkt auf Energiespeicher- und Leistungsbatterien, vor allem Lithium-Eisenphosphat- und Ternärbatterien, verlagert. Im Jahr 2023 wird der Gesamtproduktionswert der Branche 1,4 Billionen Yuan übersteigen, wobei die Exporte 457,4 Milliarden Yuan erreichen werden, was Lithium-Ionen-Batterien neben Elektrofahrzeugen und Solarzellen zu einem der drei wichtigsten Exportprodukte Chinas macht.

(b) Produktionssituation
In dem Maße, wie die Produktion von Fahrzeugen mit neuer Energie und die Installation von Energiespeichern weiter zunimmt, wächst auch die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien in China. Die China Automotive Power Battery Industry Innovation Alliance berichtet, dass im Jahr 2023 die Gesamtproduktion von Energie- und Speicherbatterien 778 GWh übersteigen wird, was einem Anstieg von 42,54% im Vergleich zum Vorjahr entspricht. Die Subventionskürzungen für neue Energiefahrzeuge nach 2020 haben den Marktanteil von Lithium-Eisenphosphat-Batterien aufgrund ihrer niedrigeren Kosten und ihrer ausgereiften Technologie erhöht. Im Jahr 2023 erreichte die Produktion von Lithium-Eisenphosphat-Batterien 531,4 GWh, was einem Anstieg von 59,87% entspricht und 68,29% der Gesamtproduktion ausmacht, während die Produktion von Ternärbatterien um 15,34% auf 245,1 GWh anstieg und 31,49% der Produktion ausmacht.

(c) Marktnachfrage
Die Nachfrage nach neuen Energiefahrzeugen und Energiespeichern, den wichtigsten nachgelagerten Anwendungen für Lithium-Ionen-Batterien, nimmt weiter zu. Nach Angaben der China Association of Automobile Manufacturers erreichte der Absatz von Fahrzeugen mit neuer Energie im ersten Quartal 2024 2,09 Millionen Einheiten, was einem Zuwachs von 31,8% im Vergleich zum Vorjahr entspricht, mit einem Marktanteil von 31,1%. Da sich Fahrzeuge von reinen Transportmitteln zu "dritten Lebensräumen" wandeln, wird eine anhaltend starke Nachfrage nach Energiebatterien erwartet. Im Bereich der Energiespeicherung hat der wachsende Umfang von Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energien in Verbindung mit verbindlichen Energiespeicherrichtlinien und sinkenden Rohstoffkosten den Einsatz neuer Energiespeichereinheiten erheblich ausgeweitet. Die Nationale Energiebehörde berichtet, dass bis zum ersten Quartal 2024 die kumulierte installierte Photovoltaikleistung 660,05 GW und die Windkraftleistung 456,64 GW erreicht hat. Diese Trends treiben das schnelle Wachstum der Lithium-Ionen-Energiespeicherindustrie voran.

Was die Exporte betrifft, so hielten die Ausfuhren von Lithium-Ionen-Batterien im ersten Quartal 2024 ihr Wachstum mit kumulierten Exporten von 883 Mio. Einheiten bei, was einem Anstieg von 5,87% gegenüber dem Vorjahr entspricht. Aufgrund eines Rückgangs der Exportpreise sanken die Exporterlöse jedoch um 17,4% auf $13,197 Milliarden. Die drei wichtigsten Exportdestinationen waren die USA, Deutschland und Südkorea, wobei die USA mit $2,91 Mrd. und einem Anteil von 22,03% an den Gesamtausfuhren an der Spitze lagen. Deutschland folgte mit $2,64 Milliarden (20,02%) und Südkorea mit $930 Millionen (7,06%). Dennoch ging das Exportvolumen in diese Länder aufgrund der regulatorischen Auswirkungen in der EU und den USA sowie der schwächeren Nachfrage in Südkorea zurück.

2. Risikoanalyse der Lithium-Ionen-Batterie-Industrie

(a) Strukturelle Überkapazitäten
Seit 2021 erlebte die Lithium-Ionen-Batterie-Industrie einen Boom, angetrieben durch das unerwartete Wachstum bei neuen Energiefahrzeugen, die Skalierung neuer Energiespeicher und die steigende Nachfrage in Europa aufgrund des Russland-Ukraine-Konflikts. Hohe Gewinne zogen erhebliche Investitionen an, aber der Mangel an gründlicher Marktforschung führte zu einem Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage. Viele neu errichtete Produktionslinien erreichten nicht die erwarteten Auslastungsraten, was zu einem Übermaß an ineffektiven oder nicht ausgelasteten Kapazitäten führte. Im Jahr 2023 erreichten die führenden Unternehmen eine Kapazitätsauslastung von mehr als 50%, während die Auslastung bei kleineren Unternehmen unter 30% lag. Diese Ineffizienz hat zu verstärktem Wettbewerb und schrumpfenden Gewinnspannen geführt, während die Batteriepreise weiter sinken.

(b) Auswirkungen der US-Sanktionen und der rückläufigen europäischen Nachfrage
Im Mai 2024 verhängte die US-Regierung neue Zölle auf Waren aus China im Wert von $18 Milliarden, darunter Lithium-Ionen-Batterien und -Komponenten. Diese Zölle werden bis 2026 von 7,5% auf 25% steigen. Während sich die Auswirkungen der Sanktionen auf die Exporte von Strombatterien in Grenzen halten, da sich Chinas Exporte von Elektrofahrzeugen auf Europa konzentrieren, sind die Exporte von Energiespeicherbatterien erheblich betroffen, da die USA ein Schlüsselmarkt sind.

(c) Strengere Industrienormen
Im Mai 2024 veröffentlichte das chinesische Ministerium für Industrie und Informationstechnologie einen Entwurf für aktualisierte Lithiumbatterie-Industrienormen, die die Messlatte für Energiedichte, Zykluslebensdauer und Kapazitätserhalt bei verschiedenen Batterietypen höher legen. Diese neuen Vorschriften werden wahrscheinlich das Ausscheiden weniger wettbewerbsfähiger Unternehmen in der Branche beschleunigen, insbesondere solcher mit geringer Kapazitätsauslastung und unzureichender Innovation.

3. Vorschläge für die Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterie-Industrie

(a) Stärkung der technologischen Forschung und Entwicklung zur Überwindung technischer Hindernisse

Angesichts eines zunehmend wettbewerbsintensiven Marktumfelds sollten Lithium-Ionen-Batterie-Unternehmen die Anreizmaßnahmen der nationalen und lokalen Regierungen voll ausschöpfen. Durch den Aufbau langfristiger Kooperationsbeziehungen mit Universitäten und Forschungseinrichtungen wird die Zusammenarbeit zwischen Industrie, Hochschulen und Forschung gefördert. Dadurch kann die Technologieentwicklung verbessert werden, indem leistungsstarke Batteriematerialien wie lithiumreiche Mangan-basierte Kathodenmaterialien, Silizium-Kohlenstoff-Anodenmaterialien und Festelektrolyte weiterentwickelt werden. Diese Fortschritte werden die Energiedichte verbessern und gleichzeitig die Batteriesicherheit gewährleisten und die Kommerzialisierung von Festkörperbatterien beschleunigen. Darüber hinaus können Unternehmen mithilfe digitaler Technologien wie digitalen Zwillingen, dem Internet der Dinge und künstlicher Intelligenz Simulationen in mehreren Maßstäben durchführen, um die intrinsischen Eigenschaften, Betriebsmechanismen und Optimierungspfade von Batteriematerialien zu analysieren. Dies wird die schnelle Erforschung und Innovation erleichtern, die Forschung und Entwicklung beschleunigen und die Produktqualität und Produktionseffizienz verbessern.

(b) Diversifizierung der Handelspartner zur Verringerung der Abhängigkeit von bestimmten Märkten

Die Lithium-Ionen-Batterie-Industrie sollte ihre Handelspartnerschaften aktiv ausbauen, um die Abhängigkeit von bestimmten Märkten zu verringern und die Wettbewerbsfähigkeit und Risikobewältigung auf dem Weltmarkt zu verbessern. In diesem Jahr sind die Exporte von Lithium-Ionen-Batterien aus China in Schwellenländer wie Vietnam und Indien weiter angestiegen. In Zukunft könnte die Branche weitere neue Wege für ein Wachstum des Außenhandels erschließen. Unter Ausnutzung der qualitativ hochwertigen Entwicklung der "Belt and Road"-Initiative sollten verwandte Branchen aktiv eine Handelskooperation mit Ländern und Regionen entlang der Route anstreben, um eine übermäßige Abhängigkeit von einem einzelnen Markt zu vermeiden. Durch die Teilnahme an internationalen Messen und Handelsverhandlungen und die Anpassung von Marktstrategien und Produktangeboten an die wirtschaftlichen Bedingungen und Marktanforderungen verschiedener Länder und Regionen kann die Branche die globalen Lieferkettendienste stärken und ihren internationalen Einfluss und ihre Wettbewerbsfähigkeit verbessern.

(c) Förderung des Abbaus überschüssiger Kapazitäten und Aufbau von Produktionsstätten in Übersee

Der jüngste Vorschlag für einen Industriestandard sieht vor, dass Lithium-Ionen-Batterieunternehmen eine Kapazitätsauslastung von über 50% erreichen müssen. Um diese Anforderung zu erfüllen, können Unternehmen Fusionen und Übernahmen tätigen, um Ressourcen zu konsolidieren, Marktanteile zu vergrößern und die Gesamtproduktionskapazität und Marktkonzentration zu erhöhen. Darüber hinaus könnten überschüssige inländische Kapazitäten ins Ausland verlagert werden, wobei die Technologie als Druckmittel für den Zugang zu ausländischen Märkten genutzt werden könnte. Durch die Verlagerung einiger Produktionsanlagen und Technologien ins Ausland können Unternehmen lokale Ressourcen und Arbeitsvorteile nutzen, um die Produktionskosten zu senken oder Marktzugang zu erhalten. Da die US-Zölle auf Lithium-Ionen-Akkus erst 2026 in Kraft treten sollen, verbleibt eine Pufferzeit von etwa anderthalb Jahren. Einheimische Hersteller können ihre Expansion im Ausland durch die Vergabe von Technologielizenzen und den Aufbau von Produktionsstätten im Ausland beschleunigen. Durch die Errichtung von Produktionsstätten in den Zielmärkten oder in nahe gelegenen, befreundeten Regionen können Unternehmen Handelsbeschränkungen vermeiden und die Auswirkungen von Zöllen minimieren.

Referenzen:
[1] Tang Yanyan. Überblick über die Anwendung und Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen [J]. Umwelttechnik, 2023, 41(07): 94-100.
[2] A Tongliang, Jiang Ge, Wang Dazhong. Messung der Technologie und des Aufholprozesses von Chinas Hightech-Produktionsindustrie - am Beispiel der Lithium-Batterie-Industrie [J]. Economic Research, 2023, 58(01): 192-208.
[3] Qiao Jing. Die Beschleunigung des Aufbaus eines internationalen Verkehrssystems im Einklang mit den neuen Anforderungen des Außenhandels [J]. Makroökonomisches Management, 2024, (04): 38-45.