Con la popularización y aplicación de baterías de nueva generación, como las de manganato de litio, sus materiales positivos a base de manganeso han despertado gran interés. Basándose en datos relevantes, el departamento de investigación de mercado de UrbanMines Tech. Co., Ltd. elaboró un resumen del estado de desarrollo de la industria del manganeso en China para información de nuestros clientes.
1. Suministro de manganeso: El suministro de mineral depende de las importaciones y la capacidad de producción de productos procesados está altamente concentrada.
1.1 Cadena de valor de la industria del manganeso
Los productos de manganeso son ricos en variedad, utilizados principalmente en la producción de acero, y tienen un gran potencial en la fabricación de baterías. El metal manganeso es blanco plateado, duro y quebradizo. Se utiliza principalmente como desoxidante, desulfurante y elemento de aleación en el proceso de fabricación de acero. La aleación de silicio-manganeso, el ferromanganeso de carbono medio-bajo y el ferromanganeso de carbono alto son los principales productos de consumo de manganeso. Además, el manganeso también se utiliza en la producción de materiales catódicos ternarios y materiales catódicos de manganato de litio, que son áreas de aplicación con gran potencial para el crecimiento futuro. El mineral de manganeso se utiliza principalmente a través del manganeso metalúrgico y el manganeso químico. 1) Aguas arriba: Extracción y procesamiento del mineral. Los tipos de mineral de manganeso incluyen mineral de óxido de manganeso, mineral de carbonato de manganeso, etc. 2) Procesamiento intermedio: Se puede dividir en dos direcciones principales: método de ingeniería química y método metalúrgico. Productos como el dióxido de manganeso, el manganeso metálico, el ferromanganeso y el silicomanganeso se procesan mediante lixiviación con ácido sulfúrico o reducción en horno eléctrico. 3) Aplicaciones posteriores: Las aplicaciones posteriores abarcan aleaciones de acero, cátodos de baterías, catalizadores, medicina y otros campos.
1.2 Mineral de manganeso: los recursos de alta calidad se concentran en el extranjero y China depende de las importaciones.
Los yacimientos mundiales de manganeso se concentran en Sudáfrica, China, Australia y Brasil, y las reservas de manganeso de China ocupan el segundo lugar a nivel mundial. Si bien los recursos mundiales de manganeso son abundantes, su distribución es desigual. Según datos de Wind, a diciembre de 2022, las reservas mundiales probadas de manganeso ascendían a 1700 millones de toneladas, de las cuales el 37,6 % se encontraba en Sudáfrica, el 15,9 % en Brasil, el 15,9 % en Australia y el 8,2 % en Ucrania. En 2022, las reservas de manganeso de China alcanzaron los 280 millones de toneladas, lo que representó el 16,5 % del total mundial, y sus reservas se situaron en segundo lugar a nivel mundial.
La calidad de los yacimientos mundiales de manganeso varía considerablemente, y los de alta calidad se concentran en el extranjero. Los yacimientos ricos en manganeso (con más del 30 % de manganeso) se concentran en Sudáfrica, Gabón, Australia y Brasil. La ley del mineral de manganeso oscila entre el 40 % y el 50 %, y sus reservas representan más del 70 % de las reservas mundiales. China y Ucrania dependen principalmente de yacimientos de manganeso de baja ley. Generalmente, su contenido de manganeso es inferior al 30 %, por lo que requiere procesamiento previo para su utilización.
Los principales productores mundiales de mineral de manganeso son Sudáfrica, Gabón y Australia, con China representando el 6%. Según datos de Wind, la producción mundial de mineral de manganeso en 2022 será de 20 millones de toneladas, lo que supone un descenso interanual del 0,5%, y más del 90% provendrá de otros países. Entre ellos, la producción de Sudáfrica, Gabón y Australia es de 7,2 millones, 4,6 millones y 3,3 millones de toneladas, respectivamente. La producción de mineral de manganeso de China es de 990 000 toneladas, lo que representa solo el 5% de la producción mundial.
La distribución del mineral de manganeso en China es desigual, concentrándose principalmente en Guangxi, Guizhou y otros lugares. Según “Investigación sobre los recursos de mineral de manganeso de China y los problemas de seguridad de la cadena industrial” (Ren Hui et al.), los minerales de manganeso de China son principalmente carbonatos de manganeso, con cantidades menores de óxidos de manganeso y otros tipos de minerales. Según el Ministerio de Recursos Naturales, las reservas de mineral de manganeso de China en 2022 eran de 280 millones de toneladas. La región con las mayores reservas de mineral de manganeso es Guangxi, con reservas de 120 millones de toneladas, lo que representa el 43% de las reservas del país; seguida de Guizhou, con reservas de 50 millones de toneladas, que representan el 43% de las reservas del país.
Los depósitos de manganeso en China son pequeños y de baja ley. Existen pocas minas de manganeso a gran escala en China, y la mayoría de ellas contienen menas de baja ley. Según el estudio «Ren Hui et al., sobre los recursos de mineral de manganeso en China y los problemas de seguridad de la cadena industrial» (Ren Hui et al.), la ley promedio del mineral de manganeso en China es de aproximadamente el 22 %, lo que indica una baja ley. Prácticamente no existen yacimientos de manganeso ricos que cumplan con los estándares internacionales, y los minerales de baja ley requieren un procesamiento adicional para poder utilizarse.
La dependencia de China de las importaciones de mineral de manganeso es de aproximadamente el 95%. Debido a la baja ley de los recursos de mineral de manganeso de China, las altas impurezas, los elevados costos de extracción y los estrictos controles de seguridad y protección ambiental en la industria minera, la producción de mineral de manganeso de China ha disminuido año tras año. Según datos del Servicio Geológico de Estados Unidos, la producción de mineral de manganeso de China ha estado en declive durante los últimos 10 años. La producción cayó significativamente entre 2016 y 2018 y 2021. La producción anual actual es de aproximadamente 1 millón de toneladas. China depende en gran medida de las importaciones de mineral de manganeso, y su dependencia externa ha superado el 95% en los últimos cinco años. Según datos de Wind, la producción de mineral de manganeso de China será de 990.000 toneladas en 2022, mientras que las importaciones alcanzarán los 29,89 millones de toneladas, con una dependencia de las importaciones de hasta el 96,8%.
1.3 Manganeso electrolítico: China representa el 98% de la producción mundial y la capacidad de producción está concentrada.
La producción china de manganeso electrolítico se concentra en las provincias centrales y occidentales. En particular, en Ningxia, Guangxi, Hunan y Guizhou, la producción se concentra principalmente en estas provincias, representando el 31%, el 21%, el 20% y el 12% respectivamente. Según la industria siderúrgica, China representa el 98% de la producción mundial de manganeso electrolítico, siendo el mayor productor del mundo.
La industria china del manganeso electrolítico concentra su capacidad de producción, y la de Ningxia Tianyuan Manganese Industry representa el 33% del total del país. Según Baichuan Yingfu, a junio de 2023, la capacidad de producción de manganeso electrolítico de China ascendía a 2,455 millones de toneladas. Las diez principales empresas son Ningxia Tianyuan Manganese Industry, Southern Manganese Group y Tianxiong Technology, entre otras, con una capacidad de producción total de 1,71 millones de toneladas, lo que representa el 70% de la capacidad total del país. De ellas, Ningxia Tianyuan Manganese Industry tiene una capacidad de producción anual de 800 000 toneladas, lo que equivale al 33% de la capacidad total del país.
Afectados por las políticas de la industria y la escasez de energía,manganeso electrolíticoLa producción ha disminuido en los últimos años. En los últimos años, con la introducción del objetivo de "doble carbono" de China, las políticas de protección ambiental se han vuelto más estrictas, el ritmo de la modernización industrial se ha acelerado, se ha eliminado la capacidad de producción obsoleta, se ha controlado estrictamente la nueva capacidad de producción y factores como las restricciones de energía en algunas áreas han limitado la producción, la producción en 2021 ha caído. En julio de 2022, el Comité Especializado de Manganeso de la Asociación de la Industria de Ferroaleaciones de China emitió una propuesta para limitar y reducir la producción en más del 60%. En 2022, la producción de manganeso electrolítico de China cayó a 852.000 toneladas (-34,7% interanual). El 22 de octubre, el Comité de Trabajo de Innovación de Metal de Manganeso Electrolítico de la Asociación Minera de China propuso el objetivo de detener toda la producción en enero de 2023 y el 50% de la producción de febrero a diciembre. El 22 de noviembre, el Comité de Trabajo para la Innovación del Metal de Manganeso Electrolítico de la Asociación Minera de China recomendó a las empresas que continuaran suspendiendo la producción y modernizando sus instalaciones, y que organizaran la producción al 60% de su capacidad. Se prevé que la producción de manganeso electrolítico no aumente significativamente en 2023.
La tasa de operación se mantiene en torno al 50%, y fluctuará considerablemente en 2022. Debido al plan de alianzas, la tasa de operación de las empresas chinas de manganeso electrolítico fluctuará notablemente, con una tasa promedio anual del 33,5%. En el primer trimestre de 2022 se llevaron a cabo suspensiones y mejoras en la producción, y las tasas de operación en febrero y marzo fueron de tan solo el 7% y el 10,5%, respectivamente. Tras la reunión de la alianza a finales de julio, las fábricas que la integran redujeron o suspendieron la producción, y las tasas de operación en agosto, septiembre y octubre fueron inferiores al 30%.
1.4 Dióxido de manganeso: Impulsado por el manganato de litio, el crecimiento de la producción es rápido y la capacidad de producción está concentrada.
Impulsada por la demanda de materiales de manganato de litio, Chinadióxido de manganeso electrolíticoLa producción ha aumentado significativamente. En los últimos años, impulsada por la demanda de materiales de manganato de litio, la demanda de dióxido de manganeso electrolítico de manganato de litio ha aumentado significativamente, y la producción de China ha aumentado posteriormente. Según "Una breve descripción general del mineral de manganeso mundial y la producción de productos de manganeso de China en 2020" (Qin Deliang), la producción de dióxido de manganeso electrolítico de China en 2020 fue de 351.000 toneladas, un aumento interanual del 14,3%. En 2022, algunas empresas suspenderán la producción por mantenimiento, y la producción de dióxido de manganeso electrolítico disminuirá. Según datos de Shanghai Nonferrous Metal Network, la producción de dióxido de manganeso electrolítico de China en 2022 será de 268.000 toneladas.
La capacidad de producción de dióxido de manganeso electrolítico de China se concentra en Guangxi, Hunan y Guizhou. China es el mayor productor mundial de dióxido de manganeso electrolítico. Según el Instituto de Investigación Industrial de Huajing, la producción china de dióxido de manganeso electrolítico representó aproximadamente el 73% de la producción mundial en 2018. La producción china de dióxido de manganeso electrolítico se concentra principalmente en Guangxi, Hunan y Guizhou, siendo la producción de Guangxi la que representa la mayor proporción. Según el Instituto de Investigación Industrial de Huajing, la producción de dióxido de manganeso electrolítico de Guangxi representó el 74,4% de la producción nacional en 2020.
1.5 Sulfato de manganeso: ventajas gracias al aumento de la capacidad de la batería y a la concentración de la capacidad de producción.
La producción de sulfato de manganeso de China representa aproximadamente el 66% de la producción mundial, con la capacidad de producción concentrada en Guangxi. Según QYResearch, China es el mayor productor y consumidor mundial de sulfato de manganeso. En 2021, la producción de sulfato de manganeso de China representó aproximadamente el 66% del total mundial; las ventas mundiales totales de sulfato de manganeso en 2021 fueron aproximadamente 550.000 toneladas, de las cuales el sulfato de manganeso de grado batería representó aproximadamente el 41%. Se espera que las ventas mundiales totales de sulfato de manganeso sean 1,54 millones de toneladas en 2027, de las cuales el sulfato de manganeso de grado batería representa aproximadamente el 73%. Según "Una breve descripción general del mineral de manganeso mundial y la producción de productos de manganeso de China en 2020" (Qin Deliang), la producción de sulfato de manganeso de China en 2020 fue de 479.000 toneladas, concentrada principalmente en Guangxi, representando el 31,7%.
Según Baichuan Yingfu, la capacidad de producción anual de sulfato de manganeso de alta pureza en China alcanzará las 500 000 toneladas en 2022. La capacidad de producción está concentrada en CR3 (60 %), con una producción de 278 000 toneladas. Se prevé que la nueva capacidad de producción sea de 310 000 toneladas (300 000 toneladas de Tianyuan Manganese Industry + 10 000 toneladas de Nanhai Chemical).
2. Demanda de manganeso: El proceso de industrialización se está acelerando y la contribución de los materiales catódicos a base de manganeso está aumentando.
2.1 Demanda tradicional: el 90% es acero, y se espera que se mantenga estable.
La industria siderúrgica representa el 90% de la demanda de mineral de manganeso, y la aplicación de baterías de iones de litio está en expansión. Según el "Informe Anual de la Conferencia IMnI EPD (2022)", el mineral de manganeso se utiliza principalmente en la industria siderúrgica; más del 90% se emplea en la producción de aleación de silicio-manganeso y ferroaleación de manganeso, y el resto se utiliza principalmente en la producción de dióxido de manganeso electrolítico y sulfato de manganeso, entre otros productos. Según Baichuan Yingfu, las industrias que utilizan el mineral de manganeso son las aleaciones de manganeso, el manganeso electrolítico y los compuestos de manganeso. Entre ellos, el 60%-80% se utiliza para fabricar aleaciones de manganeso (para acero y fundición, etc.), el 20% se utiliza en la producción de manganeso electrolítico (para producir acero inoxidable, aleaciones, etc.) y entre el 5% y el 10% se utiliza para producir compuestos de manganeso (para producir materiales ternarios, materiales magnéticos, etc.).
Manganeso para acero bruto: Se espera que la demanda mundial sea de 20,66 millones de toneladas en 25 años. Según la Asociación Internacional del Manganeso, este elemento se utiliza como desulfurante y aditivo de aleación en forma de hierro-manganeso de alto, medio o bajo contenido de carbono, y silicio-manganeso durante el proceso de producción de acero bruto. Puede prevenir la oxidación extrema durante el proceso de refinación y evitar el agrietamiento y la fragilidad. Mejora la resistencia, la tenacidad, la dureza y la conformabilidad del acero. El contenido de manganeso en el acero especial es mayor que en el acero al carbono. Se espera que el contenido medio mundial de manganeso en el acero bruto sea del 1,1 %. A partir de 2021, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y otros departamentos llevarán a cabo el trabajo de reducción de la producción nacional de acero bruto, y continuarán haciéndolo en 2022, con resultados notables. De 2020 a 2022, la producción nacional de acero bruto disminuirá de 1.065 millones de toneladas a 1.013 millones de toneladas. Se prevé que en el futuro la producción de acero bruto de China y del mundo se mantenga sin cambios.
2.2 Demanda de baterías: contribución incremental de los materiales catódicos a base de manganeso
Las baterías de óxido de manganeso de litio se utilizan principalmente en el mercado digital, el mercado de baja potencia y el mercado de automóviles de pasajeros. Tienen un alto rendimiento de seguridad y un bajo costo, pero tienen una baja densidad de energía y un rendimiento de ciclo deficiente. Según Xinchen Information, los envíos de material de cátodo de manganato de litio de China de 2019 a 2021 fueron de 7,5/9,1/102.000 toneladas respectivamente, y 66.000 toneladas en 2022. Esto se debe principalmente a la desaceleración económica en China en 2022 y al continuo aumento del precio de la materia prima, el carbonato de litio. El aumento de precios y las bajas expectativas de consumo.
Manganeso para cátodos de baterías de litio: Se espera que la demanda mundial sea de 229.000 toneladas en 2025, equivalente a 216.000 toneladas de dióxido de manganeso y 284.000 toneladas de sulfato de manganeso. El manganeso utilizado como material de cátodo para baterías de litio se divide principalmente en manganeso para baterías ternarias y manganeso para baterías de manganato de litio. Con el crecimiento de los envíos de baterías ternarias de potencia en el futuro, estimamos que el consumo mundial de manganeso para baterías ternarias de potencia aumentará de 61.000 a 92.000 toneladas, y la demanda correspondiente de sulfato de manganeso aumentó de 186.000 a 284.000 toneladas (la fuente de manganeso del material de cátodo de la batería ternaria es el sulfato de manganeso); Impulsado por el crecimiento de la demanda de vehículos eléctricos de dos ruedas, según Xinchen Information y Boshi. Según el prospecto de alta tecnología, se espera que los envíos mundiales de cátodos de manganato de litio alcancen las 224.000 toneladas en 25 años, lo que corresponde a un consumo de manganeso de 136.000 toneladas y una demanda correspondiente de dióxido de manganeso de 216.000 toneladas (la fuente de manganeso del material del cátodo de manganato de litio es el dióxido de manganeso).
Las fuentes de manganeso tienen las ventajas de abundantes recursos, bajos precios y amplios rangos de voltaje para los materiales a base de manganeso. A medida que la tecnología avanza y su proceso de industrialización se acelera, fábricas de baterías como Tesla, BYD, CATL y Guoxuan High-tech han comenzado a utilizar materiales catódicos relacionados a base de manganeso. Producción.
Se espera que el proceso de industrialización del fosfato de hierro y manganeso de litio se acelere. 1) Al combinar las ventajas del fosfato de hierro y litio y las baterías ternarias, tiene seguridad y densidad de energía. Según Shanghai Nonferrous Network, el fosfato de hierro y manganeso de litio es una versión mejorada del fosfato de hierro y litio. La adición de manganeso puede aumentar el voltaje de la batería. Su densidad de energía teórica es un 15% mayor que la del fosfato de hierro y litio, y tiene estabilidad de material. Una tonelada de fosfato de hierro y manganeso El contenido de manganeso de litio es del 13%. 2) Progreso tecnológico: Debido a la adición de manganeso, las baterías de fosfato de hierro y manganeso de litio tienen problemas como baja conductividad y vida útil reducida, que pueden mejorarse a través de la nanotecnología de partículas, el diseño morfológico, el dopaje iónico y el recubrimiento de superficie. 3) Aceleración del proceso industrial: Empresas de baterías como CATL, China Innovation Aviation, Guoxuan Hi-Tech, Sunwoda, etc. han producido baterías de fosfato de hierro y manganeso de litio; empresas de cátodos como Defang Nano, Rongbai Technology, Dangsheng Technology, etc. Diseño de materiales de cátodo de fosfato de hierro y manganeso de litio; los vehículos eléctricos de la serie GOVAF0 de la compañía automotriz Niu están equipados con baterías de fosfato de hierro y manganeso de litio, NIO ha comenzado la producción a pequeña escala de baterías de fosfato de hierro y manganeso de litio en Hefei, y Fudi Battery de BYD ha comenzado a comprar materiales de fosfato de hierro y manganeso de litio: el rediseño del Model 3 nacional de Tesla utiliza la nueva batería de fosfato de hierro y litio M3P de CATL.
Manganeso para cátodos de fosfato de hierro y manganeso de litio: Bajo supuestos neutrales y optimistas, se espera que la demanda mundial de cátodos de fosfato de hierro y manganeso de litio sea de 268.000/358.000 toneladas en 25 años, y la demanda correspondiente de manganeso sea de 35.000/47.000 toneladas.
Según la predicción de Gaogong Lithium Battery, para 2025, la tasa de penetración en el mercado de materiales de cátodo de fosfato de hierro y manganeso de litio superará el 15% en comparación con los materiales de fosfato de hierro y litio. Por lo tanto, asumiendo condiciones neutrales y optimistas, las tasas de penetración del fosfato de hierro y manganeso de litio en 23-25 años son respectivamente 4%/9%/15%, 5%/11%/20%. Mercado de vehículos de dos ruedas: Esperamos que las baterías de fosfato de hierro y manganeso de litio aceleren la penetración en el mercado de vehículos eléctricos de dos ruedas de China. Los países extranjeros no se considerarán debido a la insensibilidad al costo y los requisitos de alta densidad de energía. Se espera que bajo condiciones neutrales y optimistas en 25 años, la demanda de cátodos de fosfato de hierro y manganeso de litio sea de 1,1/15.000 toneladas, y la demanda correspondiente de manganeso sea de 0,1/0,2 millones de toneladas. Mercado de vehículos eléctricos: Suponiendo que el fosfato de hierro y manganeso de litio reemplace por completo al fosfato de hierro y litio y se utilice en combinación con baterías ternarias (según la proporción de productos relacionados de Rongbai Technology, suponemos que la proporción de dopaje es del 10%), se espera que en condiciones neutrales y optimistas, la demanda de cátodos de fosfato de hierro y manganeso de litio sea de 257.000/343.000 toneladas, y la demanda correspondiente de manganeso sea de 33.000/45.000 toneladas.
Actualmente, los precios del mineral de manganeso, el sulfato de manganeso y el manganeso electrolítico se encuentran en un nivel históricamente bajo, mientras que el precio del dióxido de manganeso está en un nivel históricamente alto. En 2021, debido al control del consumo energético y la escasez de energía, la asociación suspendió la producción, la oferta de manganeso electrolítico disminuyó y los precios aumentaron drásticamente, impulsando así el alza de los precios del mineral de manganeso, el sulfato de manganeso y el manganeso electrolítico. Después de 2022, la demanda en la fase posterior se debilitó y el precio del manganeso electrolítico disminuyó, al igual que el del dióxido de manganeso electrolítico. Para el manganeso, el sulfato de manganeso, etc., debido al continuo auge de las baterías de litio, la corrección de precios no es significativa. A largo plazo, la demanda en la fase posterior se centra principalmente en el sulfato de manganeso y el dióxido de manganeso para baterías. Gracias al aumento del volumen de materiales catódicos a base de manganeso, se espera que el precio se estabilice.