BATTERIEN-MONTAGE-ZENTRUM GMBHAm Sportplatz 30 · 63791 Karlstein am Mainfon 06188 9956-0 · fax 06188 9956-90mail@bmz-gmbh.de · www.bmz-gmbh.de

Lithium Seminar 2005

Lithium Seminar 2005

WeltmarktanalyseWeltmarktanalyse

Technische Tendenzen der nächsten 5 Jahre

auf dem Batterien-Weltmarkt

Technische Tendenzen der nächsten 5 Jahre

auf dem Batterien-Weltmarkt

Eine Methode zur Auffindung der Batterie, die am Eine Methode zur Auffindung der Batterie, die am besten geeignet ist, besten geeignet ist,

ist die möglichst präzise „wirtschaftliche Gewichtung“ des Erfüllungsgrades aller speziellen Anforderungen in der definierten Anwendung.

Es sind folgende Kriterien der Batterie zu Es sind folgende Kriterien der Batterie zu erfassen und einzelnen zu bewerten:erfassen und einzelnen zu bewerten:

Elektrische Eigenschaften Konstruktive MerkmaleUmweltbezogene Anforderungen

Komplexität der Energiespeichersysteme in der Anwendung

Wirtschaftlichkeit – Kriterien (elektrisch)

Komplexität der Energiespeichersysteme in der Anwendung

Wirtschaftlichkeit – Kriterien (elektrisch)

1. Elektrische Eigenschaften:1. Elektrische Eigenschaften:

Komplexität der Energiespeichersysteme in der Anwendung

Wirtschaftlichkeit – Kriterien (elektrisch)

Komplexität der Energiespeichersysteme in der Anwendung

Wirtschaftlichkeit – Kriterien (elektrisch)

Hohe Energiedichte bezüglich Volumen und Gewicht

Hohe Zyklenfestigkeit auch im Teilladezustand

Hochstromfähigkeit bei sehr niedrigen Temperaturen

Konstante Entladespannung in allen Betriebsarten

Kurze Wiederaufladezeiten, hohe Verfügbarkeit

Unproblematische Ladetechnik

Minimale Selbstentladung bei Lagerung

Komplexität der Energiespeichersysteme in der Anwendung

Wirtschaftlichkeit – Kriterien (konstruktiv)

Komplexität der Energiespeichersysteme in der Anwendung

Wirtschaftlichkeit – Kriterien (konstruktiv)

2. Konstruktive Merkmale:2. Konstruktive Merkmale:Minimaler WartungsaufwandVerfügbarkeitskontrolleHochwertige, langlebige Konstruktion Robuste (z.B. vibrations- od. schockfeste) Konstruktion Kurzschlusssicherheit (intern und extern)Variabilität / Flexibilität des GehäusedesignsVerschlossene Gehäuse gegen Schmutz und NässeEinfache Montage und InbetriebnahmeEinhaltung spezifischer Zulassungskriterien (welcher)Leichte AustauschbarkeitBeratungskompetenz und Bereitschaft

3. Umweltbezogene Anforderungen:3. Umweltbezogene Anforderungen:Elektrolytfestlegung – problemloses Handling (Betrieb / Unfall)Flammfestes Gehäuse – unkritisch bei Feuer / SchwelbrandHoher energetischer Wirkungsgrad –Ladung / EntladungKeine Emissionen schädlicher Stoffe bei Herstellung / BetriebUmweltverträgliche RohstoffeGeringer Energieverbrauch bei Herstellung / Wiederverwendung

Komplexität der Energiespeichersysteme in der Anwendung

Wirtschaftlichkeit – Kriterien (umweltbezogene)

Komplexität der Energiespeichersysteme in der Anwendung

Wirtschaftlichkeit – Kriterien (umweltbezogene)

Nennspannung, Energiedichte, OEMNennspannung, Energiedichte, OEM--Marktpreise Marktpreise von Akkumulatorenvon Akkumulatoren

Komplexität der Energiespeichersysteme in der AnwendungWirtschaftlichkeit

(z.B. Energiedichte / Beschaffungskosten)

Komplexität der Energiespeichersysteme in der AnwendungWirtschaftlichkeit

(z.B. Energiedichte / Beschaffungskosten)

Akkumulator- Nenn- spezifische volumetr. Beschaffungs-Technologie spannung Energiedichte Energiedichte kosten

(Volt/Zelle) (Wh / kg) (Wh / dm3) (Euro / kWh)

Blei 2,0 25...40 30...100 100...25

Nickel-Cadmium 1,2 30...50 50...80 150...300

Nickel-Metallhydrid 1,2 65...75 150..180 300...500

Lithium-Ion (Polymer) 3,6..3,8 200...300 400...600 00...1.500

Lithium Ion Mangan 3,6.. 3,8 150-180 350..450 400..600

Worldwide Ranking > BATTERIESWorldwide Ranking > BATTERIES

Li-ion Ni-CdNi-MH

2004

SANYO

BYDBYD

SONY

SAMSUNG

PANASONIC

2004

SANYO

PANASONIC

BYDBYD

GPI

YUASA

SAFT

2004

BYDBYD

SANYO

PANASONIC

GPI

2003

SANYO

SONY

BYDBYD

PANASONIC

SAMSUNG

GS

TOSHIBA

2003

SANYO

PANASONIC

BYDBYD

GPI

YUASA

SAFT

2003

BYDBYD

SANYO

PANASONIC

GPI

Data source: Nikkei Electronics, IIT

1.1 LIB pulls the market recovery 1.1 LIB pulls the market recovery

10% (02CY) & 20% (03CY) growth realized 5US$ Billion size again

Worldwide rechargeable battery market (value base)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

85C

Y

87C

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91C

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Sum

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(US

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)

LaminateLIBNiMHNiCdAAGR 91-00 13%

0 200 400 600 800 1000

PC

Cellular

Movie

Power Tools

Cordless phone

DSC

PDA

Potravle AV

Others

WW demand(M cells/CY)

NiCdNiMHLIBLaminate

0% 20% 40% 60% 80% 100%

PC

Cellular

Movie

Power Tools

Cordless phone

DSC

PDA

Potravle AV

Pack base composition

1.2 Shift to LIB in portable devices continues

1.2 Shift to LIB in portable devices continues

LIB powered Power Tool is now commercialized

Cell demand and pack base composition by chemistry (03CY)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

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100%

00CY 01CY 02CY 03CY 04CY

unis

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OthersChinaKoreaJapan

1.3 How do Japanese keep their presence ?1.3 How do Japanese keep their presence ?

Sony utilizes Chinese operation to overcome BYDMBI is ready to have Wuxi bare cell productionNEC will open the 2nd factory in China soonSanyo develops the fast (x2, x3?) automated line

LIB/LIP shipment volume share by HQ location

1.4 Is it an industry trend in LIB ?1.4 Is it an industry trend in LIB ?

Which is the best to realize “Low cost” and “Enough Quality”?Chinese local material supply is an another consideration

Manufacturing style and location of LIB cell production

Automated Auto+Manual Manual

Japan/Korea Sanyo/Sony/MBISDI/LGC

ChinaSanyo BeijingLGC NanjingLishen/Coslight

Sony WuxiBYD Shanghai?

BYD Shenzhen/B&K..ATL/TCL..Fa

ctor

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catio

n

Manufacturing

2. The competition in the 2ndtiers will be really tough

2. The competition in the 2ndtiers will be really tough

LIB & Laminate shipment volume by suppliers (Q base)LIB & Laminate shipment volume by suppliers (Q base)

0

5

10

15

20

25

30

351Q

03

2Q 0

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4LIB

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SonyToshibaMBISanyoSGSNECMaxellBYDLGCSDIE-OneLishen

2.1 19% growth in 04CY 2.1 19% growth in 04CY

LIB & Laminate shipment volume by application (CY base)LIB & Laminate shipment volume by application (CY base)

166 171 229 342 460309 312

513

762839

0

200

400

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1000

1200

1400

1600

00CY 01CY 02CY 03CY 04CY

LIB

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UnknownOthersGameDSCPDAAudioCamcorderPHSCellularNotebook PC

2.2 Korean & Chinese get more2.2 Korean & Chinese get moreChinese have already penetrated in DVD & PASChinese and Korean have 50% share in CellularJapanese protects Movie/DSC/Game market by IP

Supplier share of LIB & Laminate by application (04Q1)

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Notebook PC

PHS/PAS

Audio

DSC

Others

Anteil Zellvolumen

JPKoreaChina & others

LIB & Laminate Zellenlieferanten, Geschäftssitz

2.3 Still demanded size is changing2.3 Still demanded size is changing

And how is the situation of PCB-less pack?

Cell size trends in Prismatic LIB & Laminate

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

1Q02

2Q02

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1Q03

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1Q04

Pris

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1Q02

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1Q04

Cel

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LIB

/Lam

inat

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10mm>8mm6mm5mm4mm3mmLaminate

2.4 Just Sony is aggressive in Polymer2.4 Just Sony is aggressive in Polymer

SDI is the second, ATL & TCL seek the chance to growOnly Cellular, PDA, P-DVD and BT device demand Laminate type

Laminate (LIP/ALB/PLI) cell shipment trend by supplier and application

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1Q02

2Q02

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4Q02

1Q03

2Q03

3Q03

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1Q04

2Q04

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Lam

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0

2

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1Q02

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Lam

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Demand forecast

2.5 18650 cell price rise or drop ?2.5 18650 cell price rise or drop ?Higher price of Cobalt creates a confusion…Nobody cannot stop the price drop of Pr LIB, then LIP followsBare cell price trend of LIB 18650 and Prismatic/LIP

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

3,4

00Q

401

Q2

01Q

402

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4

1865

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US

$/ce

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1.8Ah-186502.0Ah-186502.2Ah-186502.4Ah-18650

1

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Pr L

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cell

383562 Poly433456 Poly383450 Poly633450 Al523450 Al523450 Al Mn423450 Al383450 Al633048 Al N533048 Al N423048 Al N633048 Al M533048 Al S423048 Al M

3.1 Higher price?3.1 Higher price?

Material cost of 18650 cell will rise by 25cents

LiCoO2 & Co Ore price, Material cost of 18650 cell

0 20 40 60

Co Ore 7$/lb

Co Ore 10$/lb

Co Ore 15$/lb

Co Ore 20$/lb

Co Ore 25$/lb

Co Ore 30$/lb

LiCoO2 OEM price(US$/kg)

Cost of CoOther

03Q1

03Q2

04Q2

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

23$/kg 40$/kg

LiCoO2 price

Pric

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.2A

h-18

650(

$/ce

ll)

Other cost & profit

Others

Can

Electrolyte

Separator

Cu foil

Other Anode Material

Graphite

Al foil

Other Cathode Material

LiCoO2

3.2 Anyway lower $/Wh gets the new demand

3.2 Anyway lower $/Wh gets the new demand

Further capacity increase will be made in every two yearsUnder 0.30$/Wh for 18650 cell soonEnergy density and price per capacity($/Wh) of 18650 bare cell

0

100

200

300

400

500

600

Ener

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0

0,5

1

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2

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3

US$

/Wh

Wh/l 204 208 250 260 271 281 292 321 343 386 428 471 471 514 514Wh/kg 88 90 108 113 114 119 123 135 143 159 172 189 189 202 202US$/Wh 3,17 2,63 2,09 1,75 1,71 1,24 0,95 0,59 0,51 0,42 0,35 0,35 0,33 0,31 0,28

'91 '92 '93 '94 '95 '96 '97 '98 '99 '00 '01 '02 '03 '04 '05

4. Which do you like ?4. Which do you like ?

NEC’s prototype at CETEC 2003Ave. 14W, Max 24W, 12V

50mW/cm2Module 900g including 300g MeOH

Module size 270x270x40mmNBPC total weight 2kg

Run-time 5Hrs with 300g 10wt% MeOH

Fujitsu’s prototype at 2004-1 press release15WRun-time 8-10Hrs with 300g 30wt% MeOH

Panasonic CF-Y2Pentium M 1.2G

14.1 S-XGA+ LCD1499g with battery/DVD drive

Run-time 7.5HrsLIB 7.4V 7050mAh

NEC / Fujitsu FC powered NBPC and Panasonic LIB NBPC

5. LIB/LIP future market forecast5. LIB/LIP future market forecast

2B cells demanded in 2008, doubled in 2013

Long term demand forecast for LIB & Laminate

0

500

1000

1500

2000

250002

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03C

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04C

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05C

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LIB

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HEVBluetooth DeviceElectric ScooterAssist BicyclePower toolsGameDSCPDAAudioCamcorderPHSCellularNotebook PC