S popularizacijo in uporabo novih energetskih baterij, kot so litijeve manganatne baterije, so njihovi pozitivni materiali na osnovi mangana pritegnili veliko pozornosti. Na podlagi ustreznih podatkov je oddelek za tržne raziskave podjetja UrbanMines Tech. Co., Ltd. za referenco naših strank povzel stanje razvoja kitajske manganske industrije.
1. Oskrba z manganom: Rudni del je odvisen od uvoza, proizvodna zmogljivost predelanih izdelkov pa je zelo koncentrirana.
1.1 Industrijska veriga mangana
Manganovi izdelki so bogati z različnimi izdelki, ki se uporabljajo predvsem v proizvodnji jekla in imajo velik potencial pri proizvodnji baterij. Mangan je srebrno bele barve, trd in krhek. Uporablja se predvsem kot deoksidant, razžvepljevalec in legirni element v procesu proizvodnje jekla. Silicij-manganova zlitina, srednje nizkoogljični feromangan in visokoogljični feromangan so glavni potrošniški izdelki mangana. Poleg tega se mangan uporablja tudi pri proizvodnji ternarnih katodnih materialov in litijevih manganatnih katodnih materialov, kar so področja uporabe z velikim potencialom za prihodnjo rast. Manganova ruda se uporablja predvsem za metalurško proizvodnjo mangana in kemično proizvodnjo mangana. 1) Navzgor: Pridobivanje in obogatitev rude. Vrste manganove rude vključujejo manganovo oksidno rudo, manganovo karbonatno rudo itd. 2) Srednja predelava: Lahko jo razdelimo na dve glavni smeri: kemijsko inženirsko metodo in metalurško metodo. Izdelki, kot so manganov dioksid, kovinski mangan, feromangan in silikomangan, se predelujejo z izpiranjem z žveplovo kislino ali redukcijo z električno pečjo. 3) Nadaljnje aplikacije: Nadaljnje aplikacije zajemajo jeklene zlitine, katode baterij, katalizatorje, medicino in druga področja.
1.2 Manganova ruda: visokokakovostni viri so skoncentrirani v tujini, Kitajska pa je odvisna od uvoza
Svetovne manganove rude so skoncentrirane v Južni Afriki, na Kitajskem, v Avstraliji in Braziliji, kitajske rezerve manganove rude pa so na drugem mestu na svetu. Svetovni viri manganove rude so obilni, vendar neenakomerno razporejeni. Po podatkih podjetja Wind so bile decembra 2022 svetovne dokazane rezerve manganove rude 1,7 milijarde ton, od tega 37,6 % v Južni Afriki, 15,9 % v Braziliji, 15,9 % v Avstraliji in 8,2 % v Ukrajini. Leta 2022 bodo kitajske rezerve manganove rude znašale 280 milijonov ton, kar predstavlja 16,5 % svetovnih rezerv, in se bodo uvrstile na drugo mesto na svetu.
Svetovne zaloge manganove rude se zelo razlikujejo, visokokakovostni viri pa so skoncentrirani v tujini. Rude, bogate z manganom (ki vsebujejo več kot 30 % mangana), so skoncentrirane v Južni Afriki, Gabonu, Avstraliji in Braziliji. Vsebnost manganove rude je med 40 in 50 %, rezerve pa predstavljajo več kot 70 % svetovnih rezerv. Kitajska in Ukrajina se zanašata predvsem na nizkokakovostne vire manganove rude. Vsebnost mangana je večinoma manjša od 30 % in ga je treba pred uporabo predelati.
Največji svetovni proizvajalci manganove rude so Južna Afrika, Gabon in Avstralija, pri čemer Kitajska predstavlja 6 %. Po podatkih podjetja Wind Energy bo svetovna proizvodnja manganove rude v letu 2022 znašala 20 milijonov ton, kar je 0,5 % manj kot v enakem obdobju lani, pri čemer bo v tujini več kot 90 %. Med njimi je proizvodnja Južne Afrike, Gabona in Avstralije 7,2 milijona, 4,6 milijona oziroma 3,3 milijona ton. Kitajska proizvede 990.000 ton manganove rude, kar predstavlja le 5 % svetovne proizvodnje.
Porazdelitev manganove rude na Kitajskem je neenakomerna, večinoma skoncentrirana v Guangxiju, Guizhouju in drugih krajih. Glede na »Raziskavo o kitajskih virih manganove rude in vprašanjih varnosti industrijske verige« (Ren Hui et al.) so kitajske manganove rude predvsem manganove karbonatne rude, z manjšimi količinami manganovih oksidnih rud in drugih vrst rud. Po podatkih Ministrstva za naravne vire so kitajske rezerve manganove rude v letu 2022 znašale 280 milijonov ton. Regija z največjimi rezervami manganove rude je Guangxi, z rezervami 120 milijonov ton, kar predstavlja 43 % državnih rezerv; sledi mu Guizhou z rezervami 50 milijonov ton, kar predstavlja 43 % državnih rezerv, 18 %.
Kitajska nahajališča mangana so majhna in nizke kakovosti. Na Kitajskem je malo velikih rudnikov mangana, večina pa je puste rude. Glede na »Raziskavo o kitajskih virih manganove rude in vprašanjih varnosti industrijske verige« (Ren Hui et al.) je povprečna vsebnost manganove rude na Kitajskem približno 22 %, kar je nizka vsebnost. Skoraj ni bogatih manganovih rud, ki bi ustrezale mednarodnim standardom, nizkokakovostne puste rude pa se lahko uporabljajo šele po izboljšanju kakovosti s predelavo mineralov.
Kitajska je približno 95-odstotno odvisna od uvoza manganove rude. Zaradi nizke kakovosti kitajskih manganovih rudnih virov, visoke nečistoče, visokih stroškov rudarjenja ter strogih varnostnih in okoljskih nadzorov v rudarski industriji se kitajska proizvodnja manganove rude iz leta v leto zmanjšuje. Po podatkih ameriškega geološkega zavoda se je kitajska proizvodnja manganove rude v zadnjih 10 letih zmanjšala. Proizvodnja se je med letoma 2016 in 2018 ter 2021 znatno zmanjšala. Trenutna letna proizvodnja znaša približno 1 milijon ton. Kitajska je močno odvisna od uvoza manganove rude, njena zunanja odvisnost pa je v zadnjih petih letih presegla 95 %. Po podatkih družbe Wind bo kitajska proizvodnja manganove rude leta 2022 znašala 990.000 ton, uvoz pa bo dosegel 29,89 milijona ton, odvisnost od uvoza pa bo znašala kar 96,8 %.
1.3 Elektrolitski mangan: Kitajska predstavlja 98 % svetovne proizvodnje, proizvodne zmogljivosti pa so skoncentrirane
Kitajska proizvodnja elektrolitskega mangana je skoncentrirana v osrednjih in zahodnih provincah. Kitajska proizvodnja elektrolitskega mangana je večinoma skoncentrirana v Ningxii, Guangxiju, Hunanu in Guizhouju, kjer predstavlja 31 %, 21 %, 20 % oziroma 12 %. Po podatkih jeklarske industrije Kitajska proizvodnja elektrolitskega mangana predstavlja 98 % svetovne proizvodnje elektrolitskega mangana in je največji svetovni proizvajalec elektrolitskega mangana.
Kitajska industrija elektrolitskega mangana ima koncentrirane proizvodne zmogljivosti, pri čemer proizvodna zmogljivost podjetja Ningxia Tianyuan Manganese Industry predstavlja 33 % celotne proizvodne zmogljivosti v državi. Po podatkih Baichuan Yingfu je kitajska proizvodna zmogljivost elektrolitskega mangana junija 2023 znašala 2,455 milijona ton. Med desetimi največjimi podjetji so Ningxia Tianyuan Manganese Industry, Southern Manganese Group, Tianxiong Technology itd., s skupno proizvodno zmogljivostjo 1,71 milijona ton, kar predstavlja 70 % celotne proizvodne zmogljivosti države. Med njimi ima podjetje Ningxia Tianyuan Manganese Industry letno proizvodno zmogljivost 800.000 ton, kar predstavlja 33 % celotne proizvodne zmogljivosti države.
Prizadeti zaradi industrijskih politik in pomanjkanja električne energije,elektrolitski manganProizvodnja se je v zadnjih letih zmanjšala. V zadnjih letih so se z uvedbo kitajskega cilja "dvojnega ogljika" okoljske politike zaostrile, tempo industrijske nadgradnje se je pospešil, zaostale proizvodne zmogljivosti so bile odpravljene, nove proizvodne zmogljivosti so bile strogo nadzorovane, dejavniki, kot so omejitve električne energije na nekaterih območjih, pa so omejili proizvodnjo, zato se je proizvodnja v letu 2021 zmanjšala. Julija 2022 je specializirani odbor za mangan pri Kitajskem združenju ferozlitin izdal predlog za omejitev in zmanjšanje proizvodnje za več kot 60 %. Leta 2022 se je kitajska proizvodnja elektrolitskega mangana zmanjšala na 852.000 ton (34,7 % v primerjavi z enakim obdobjem lani). 22. oktobra je delovni odbor za inovacije elektrolitskih manganovih kovin pri Kitajskem rudarskem združenju predlagal cilj, da se januarja 2023 ustavi vsa proizvodnja, od februarja do decembra pa 50 % proizvodnje. 22. novembra je delovni odbor za inovacije elektrolitskih manganovih kovin pri Kitajskem rudarskem združenju priporočil, da podjetja še naprej začasno ustavijo proizvodnjo in nadgradnjo ter organizirajo proizvodnjo na 60 % proizvodne zmogljivosti. Pričakujemo, da se proizvodnja elektrolitskega mangana v letu 2023 ne bo bistveno povečala.
Stopnja obratovanja ostaja okoli 50 % in bo v letu 2022 močno nihala. Zaradi načrta zavezništva v letu 2022 bo stopnja obratovanja kitajskih podjetij za elektrolitski mangan močno nihala, pri čemer bo povprečna stopnja obratovanja za leto 33,5 %. V prvem četrtletju 2022 sta bili izvedeni začasna ustavitev in nadgradnja proizvodnje, stopnje obratovanja v februarju in marcu pa so znašale le 7 % oziroma 10,5 %. Po srečanju zavezništva konec julija so tovarne v zavezništvu zmanjšale ali začasno ustavile proizvodnjo, stopnje obratovanja v avgustu, septembru in oktobru pa so bile manjše od 30 %.
1.4 Manganov dioksid: Zaradi litijevega manganata je rast proizvodnje hitra, proizvodne zmogljivosti pa koncentrirane.
Zaradi povpraševanja po litijevih manganatnih materialih je Kitajskaelektrolitski manganov dioksidProizvodnja se je znatno povečala. V zadnjih letih se je zaradi povpraševanja po litijevih manganatnih materialih znatno povečalo povpraševanje po litijevem manganatu in elektrolitskem manganovem dioksidu, kar je posledično povečalo tudi proizvodnjo na Kitajskem. Glede na »Kratek pregled svetovne manganove rude in proizvodnje manganovih izdelkov na Kitajskem v letu 2020« (Qin Deliang) je kitajska proizvodnja elektrolitskega manganovega dioksida v letu 2020 znašala 351.000 ton, kar je 14,3 % več kot v enakem obdobju lani. Leta 2022 bodo nekatera podjetja zaradi vzdrževanja začasno ustavila proizvodnjo, proizvodnja elektrolitskega manganovega dioksida pa se bo zmanjšala. Po podatkih Shanghai Nonferrous Metal Network bo kitajska proizvodnja elektrolitskega manganovega dioksida v letu 2022 znašala 268.000 ton.
Kitajska proizvodna zmogljivost elektrolitskega manganovega dioksida je skoncentrirana v Guangxiju, Hunanu in Guizhouju. Kitajska je največji svetovni proizvajalec elektrolitskega manganovega dioksida. Po podatkih Inštituta za industrijske raziskave Huajing je kitajska proizvodnja elektrolitskega manganovega dioksida leta 2018 predstavljala približno 73 % svetovne proizvodnje. Kitajska proizvodnja elektrolitskega manganovega dioksida je večinoma skoncentrirana v Guangxiju, Hunanu in Guizhouju, pri čemer proizvodnja v Guangxiju predstavlja največji delež. Po podatkih Inštituta za industrijske raziskave Huajing je proizvodnja elektrolitskega manganovega dioksida v Guangxiju leta 2020 predstavljala 74,4 % nacionalne proizvodnje.
1.5 Manganov sulfat: koristi od povečane zmogljivosti baterij in koncentrirane proizvodne zmogljivosti
Kitajska proizvodnja manganovega sulfata predstavlja približno 66 % svetovne proizvodnje, proizvodne zmogljivosti pa so skoncentrirane v Guangxiju. Po podatkih QYResearch je Kitajska največji svetovni proizvajalec in porabnik manganovega sulfata. Leta 2021 je kitajska proizvodnja manganovega sulfata predstavljala približno 66 % svetovne proizvodnje; skupna svetovna prodaja manganovega sulfata v letu 2021 je znašala približno 550.000 ton, od tega manganov sulfat baterijske kakovosti približno 41 %. Pričakuje se, da bo skupna svetovna prodaja manganovega sulfata v letu 2027 znašala 1,54 milijona ton, od tega manganov sulfat baterijske kakovosti približno 73 %. Glede na »Kratek pregled svetovne manganove rude in proizvodnje manganovih izdelkov na Kitajskem v letu 2020« (Qin Deliang) je kitajska proizvodnja manganovega sulfata v letu 2020 znašala 479.000 ton, večinoma skoncentrirana v Guangxiju, kar predstavlja 31,7 %.
Po besedah Baichuan Yingfu bo letna proizvodna zmogljivost Kitajske za proizvodnjo visoko čistega manganovega sulfata leta 2022 znašala 500.000 ton. Proizvodna zmogljivost je koncentrirana, CR3 znaša 60 %, proizvodnja pa 278.000 ton. Pričakuje se, da bo nova proizvodna zmogljivost znašala 310.000 ton (Tianyuan Manganese Industry 300.000 ton + Nanhai Chemical 10.000 ton).
2. Povpraševanje po manganu: Proces industrializacije se pospešuje, prispevek katodnih materialov na osnovi mangana pa se povečuje.
2.1 Tradicionalno povpraševanje: 90 % jekla, pričakuje se, da bo ostalo stabilno
Jeklarska industrija predstavlja 90 % povpraševanja po manganovi rudi v prodajni industriji, uporaba litij-ionskih baterij pa se širi. Glede na »Letno poročilo konference IMnI EPD (2022)« se manganova ruda uporablja predvsem v jeklarski industriji, več kot 90 % manganove rude se uporablja za proizvodnjo silicijev-manganove zlitine in manganove ferozlitine, preostala manganova ruda pa se uporablja predvsem za elektrolitsko proizvodnjo manganovega dioksida in manganovega sulfata za druge izdelke. Po podatkih Baichuan Yingfu so prodajne industrije manganove rude manganove zlitine, elektrolitski mangan in manganove spojine. Med njimi se 60–80 % manganovih rud uporablja za proizvodnjo manganovih zlitin (za jeklo in litje itd.), 20 % manganovih rud pa se uporablja v proizvodnji. Elektrolitski mangan (uporablja se za proizvodnjo nerjavečega jekla, zlitin itd.), 5–10 % se uporablja za proizvodnjo manganovih spojin (uporabljajo se za proizvodnjo ternarnih materialov, magnetnih materialov itd.).
Mangan za surovo jeklo: Svetovno povpraševanje naj bi v 25 letih znašalo 20,66 milijona ton. Po podatkih Mednarodnega združenja za mangan se mangan uporablja kot razžvepljevalo in dodatek za zlitine v obliki visokoogljičnega, srednjeogljičnega ali nizkoogljičnega železo-mangana in silicijevega-mangana med proizvodnim procesom surovega jekla. Preprečuje ekstremno oksidacijo med rafiniranjem ter preprečuje razpoke in krhkost. Poveča trdnost, žilavost, trdoto in oblikovalnost jekla. Vsebnost mangana v posebnem jeklu je višja kot v ogljikovem jeklu. Pričakuje se, da bo svetovna povprečna vsebnost mangana v surovem jeklu 1,1 %. Nacionalna komisija za razvoj in reforme ter drugi oddelki bodo od leta 2021 izvajali nacionalno delo za zmanjšanje proizvodnje surovega jekla in ga bodo nadaljevali tudi leta 2022, z izjemnimi rezultati. Od leta 2020 do 2022 se bo nacionalna proizvodnja surovega jekla zmanjšala z 1,065 milijarde ton na 1,013 milijarde ton. Pričakuje se, da bo proizvodnja surovega jekla na Kitajskem in v svetu v prihodnje ostala nespremenjena.
2.2 Povpraševanje po baterijah: postopni prispevek katodnih materialov na osnovi mangana
Litij-manganove oksidne baterije se uporabljajo predvsem na digitalnem trgu, trgu malih elektrarn in trgu osebnih avtomobilov. Imajo visoko varnostno zmogljivost in nizke stroške, vendar slabo energijsko gostoto in ciklično zmogljivost. Po podatkih Xinchen Information je Kitajska med letoma 2019 in 2021 prodala 7,5/9,1/102.000 ton katodnega materiala litijevega manganata, leta 2022 pa 66.000 ton. To je predvsem posledica gospodarskega upada na Kitajskem leta 2022 in nadaljnjega zvišanja cen surovine litijevega karbonata. Naraščajoče cene in počasna pričakovanja porabe.
Mangan za katode litijevih baterij: Svetovno povpraševanje naj bi leta 2025 znašalo 229.000 ton, kar ustreza 216.000 tonam manganovega dioksida in 284.000 tonam manganovega sulfata. Mangan, ki se uporablja kot katodni material za litijeve baterije, se v glavnem deli na mangan za trivalentne baterije in mangan za litijeve manganatne baterije. Z rastjo pošiljk trivalentnih baterij v prihodnosti ocenjujemo, da se bo svetovna poraba mangana za trivalentne baterije v letih 22–25 povečala s 61.000 na 61.000 ton. Poraba mangana za trivalentne baterije se je povečala na 92.000 ton, ustrezno povpraševanje po manganovem sulfatu pa se je povečalo s 186.000 ton na 284.000 ton (vir mangana za katodni material trivalentne baterije je manganov sulfat); Zaradi rasti povpraševanja po električnih dvokolesnih vozilih, poročajo Xinchen Information in Boshi. Glede na visokotehnološki prospekt naj bi svetovne pošiljke litijeve manganatne katode v 25 letih znašale 224.000 ton, kar ustreza porabi mangana v višini 136.000 ton in ustreznemu povpraševanju po manganovem dioksidu v višini 216.000 ton (vir mangana za litijevo manganatno katodo je manganov dioksid).
Manganovi viri imajo prednosti bogatih virov, nizkih cen in visokonapetostnih oken iz materialov na osnovi mangana. Z napredkom tehnologije in pospešenim procesom industrializacije so tovarne baterij, kot so Tesla, BYD, CATL in Guoxuan High-tech, začele uporabljati sorodne katodne materiale na osnovi mangana. Proizvodnja.
Pričakuje se, da se bo proces industrializacije litijevega železovega manganovega fosfata pospešil. 1) Združuje prednosti litijevega železovega fosfata in ternarnih baterij ter zagotavlja varnost in energijsko gostoto. Po podatkih Shanghai Nonferrous Network je litijev železovega manganovega fosfata nadgrajena različica litijevega železovega fosfata. Dodatek manganovega elementa lahko poveča napetost baterije. Njegova teoretična energijska gostota je za 15 % višja od gostote litijevega železovega fosfata in ima materialno stabilnost. Ena tona železovega manganovega fosfata vsebuje 13 % litijevega mangana. 2) Tehnološki napredek: Zaradi dodatka manganovega elementa imajo litijeve železovega manganovega fosfatne baterije težave, kot sta slaba prevodnost in krajša življenjska doba, kar je mogoče izboljšati z nanotehnologijo delcev, morfološko zasnovo, ionskim dopiranjem in površinsko prevleko. 3) Pospešitev industrijskega procesa: Podjetja za baterije, kot so CATL, China Innovation Aviation, Guoxuan Hi-Tech, Sunwoda itd., so vsa proizvajala litijeve železovega manganovega fosfatne baterije; podjetja za katode, kot so Defang Nano, Rongbai Technology, Dangsheng Technology itd., so razvila katodne materiale za litijev železovega manganovega fosfata; Električna vozila avtomobilskega podjetja Niu GOVAF0 so opremljena z litijevimi železo-manganovimi fosfatnimi baterijami, NIO je v Hefeiju začel s proizvodnjo litijevih železo-manganovih fosfatnih baterij v majhnem obsegu, BYD-jeva Fudi Battery pa je začela kupovati litijev železo-manganov fosfat. Materiali: Teslin domači prenovljeni Model 3 uporablja novo CATL-ovo litijevo železovo fosfatno baterijo M3P.
Mangan za katodo iz litijevega železovega manganovega fosfata: Ob nevtralnih in optimističnih predpostavkah naj bi svetovno povpraševanje po katodi iz litijevega železovega manganovega fosfata v 25 letih znašalo 268.000/358.000 ton, ustrezno povpraševanje po manganu pa 35.000/47.000 ton.
Po napovedih podjetja Gaogong Lithium Battery bo do leta 2025 stopnja prodiranja katodnih materialov iz litijevega železovega manganovega fosfata na trg presegla 15 % v primerjavi z materiali iz litijevega železovega fosfata. Zato bodo stopnje prodiranja litijevega železovega manganovega fosfata v 23–25 letih ob predpostavki nevtralnih in optimističnih pogojev znašale 4 %/9 %/15 % oziroma 5 %/11 %/20 %. Trg dvokolesnih vozil: Pričakujemo, da bodo litijeve železove manganove fosfatne baterije pospešile prodor na kitajski trg električnih dvokolesnih vozil. Čezmorske države zaradi neobčutljivosti na stroške in zahtev glede visoke gostote energije ne bodo upoštevane. Pričakuje se, da bo v nevtralnih in optimističnih pogojih v 25 letih povpraševanje po katodah iz litijevega železovega manganovega fosfata znašalo 1,1 milijona ton na 15.000 ton, ustrezno povpraševanje po manganu pa 0,1 milijona ton na 0,2 milijona ton. Trg električnih vozil: Ob predpostavki, da litijev železov manganov fosfat popolnoma nadomesti litijev železov fosfat in se uporablja v kombinaciji s ternarnimi baterijami (glede na delež sorodnih izdelkov podjetja Rongbai Technology predpostavljamo, da je razmerje dopiranja 10 %), se pričakuje, da bo nevtralno in pod optimističnimi pogoji povpraševanje po katodah iz litijevega železovega manganovega fosfata znašalo 257.000/343.000 ton, ustrezno povpraševanje po manganu pa 33.000/45.000 ton.
Trenutno so cene manganove rude, manganovega sulfata in elektrolitskega mangana na relativno nizki ravni v zgodovini, cena manganovega dioksida pa na relativno visoki ravni v zgodovini. Leta 2021 je združenje zaradi dvojnega nadzora porabe energije in pomanjkanja električne energije skupaj ustavilo proizvodnjo, dobava elektrolitskega mangana se je zmanjšala, cene pa so se močno zvišale, kar je povzročilo zvišanje cen manganove rude, manganovega sulfata in elektrolitskega mangana. Po letu 2022 se je povpraševanje na nižjih trgih zmanjšalo, cena elektrolitskega mangana pa se je znižala, cena elektrolitskega mangana pa se je znižala. Pri manganu, manganovem sulfatu itd. zaradi nadaljnjega razcveta litijevih baterij na nižjih trgih popravek cen ni pomemben. Dolgoročno je povpraševanje na nižjih trgih predvsem po manganovem sulfatu in manganovem dioksidu v baterijah. Zaradi povečane količine katodnih materialov na osnovi mangana se pričakuje, da se bo cenovni center premaknil navzgor.