炭酸リチウムは価格が上昇し続けるのでしょうか？

2021-10-18 | Jerry Huang

価格動向を評価するために、炭酸リチウムの需給状況を見てみましょう。

バッテリーグレードの炭酸リチウム（Li2CO3）

バッテリーグレードの炭酸リチウムの主な要求の厳しい分野は、現在、NMCの三元カソード材料、コバルト酸リチウム、およびリン酸鉄リチウム（LFP）の一部の調製です。

2021年には、NMC532とNMC622の全体的な成長率は、Niが豊富な三元材料やLFPと比較して低くなっています。 2021年下半期には、NMC三元カソード材料の生産によるバッテリーグレードの炭酸リチウムの需要は約48,470トンと推定され、前の2020年下半期からわずか2.4％の増加にとどまります。

パンデミックの悪影響により、中国の家電製品の輸出量は大幅に減少し、国内市場はほとんど増加していません。コバルト酸リチウムメーカーからのバッテリーグレードの炭酸リチウムの需要は減少しています。 2021年下半期には、この地域からの炭酸リチウム需要は約16,737トンと推定され、2020年下半期から9.7％減少します。

LFP材料からの需要に関しては、現在、多くの主流のパワータイプLFP材料工場が、EV市場向けのLFPパワーバッテリーの品質を確保するために、バッテリーグレードの炭酸リチウムを主なリチウム源として使用しています（約30％を占める）。パワーLFPバッテリー市場の需給不均衡により、企業は生産能力を大幅に拡大し始めています。 2021年上半期には、この分野からのバッテリーグレードの炭酸リチウムの需要は約14,788トンと予想され、2020年の上半期から30％増加します。

工業用グレードの炭酸リチウム（Li2CO3）

工業用グレードの炭酸リチウムの主な要求領域は、LFP材料の平均品質、マンガン酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、およびいくつかの伝統的な産業の生産です。

LFP材料生産の需要については、2020年下半期以降、中国市場でA00級EVモデルの販売が急増しており、平均的な高品質のLFPバッテリーの需要が高まっています。同時に、テスラモデルYやモデル3などの一部のミッドエンドモデルとハイエンドモデルも、独自のLFP搭載バージョンを発売しました。また、エネルギー貯蔵および二輪車市場でのLFPバッテリーの需要も増加しています。現在、LFP材料生産からの工業用グレード（準バッテリーグレードを含む）の炭酸リチウムの需要は、バッテリーグレードの炭酸リチウムの需要と比較して約70％を占めています。 2021年上半期には、この分野からの工業用炭酸リチウムの需要は約34,505トンと予想され、2020年上半期から30％増加します。

マンガン酸リチウムの生産からの需要は、海外での家電製品や二輪車の受注が少ないため、マンガン酸リチウムカソード材料の需要は強くありません。同時に、リチウム塩の価格が上昇し続けるにつれて、メーカーはコストの増加に大きな圧力をかけ、一部のメーカーはその生産量を減らしました。したがって、工業用炭酸リチウムの需要は縮小し続けています。今年の春節では、LMO材料の生産量が明らかに減少しました。しかし、2021年上半期には、この分野からの工業用炭酸リチウムの需要は約11,900トンと予想され、前の2020年上半期から8％のわずかな増加となります。

ヘキサフルオロリン酸リチウムの製造需要については、EV市場での好調な販売に伴い、国内の電解液生産量が大幅に増加し、ヘキサフルオロリン酸リチウム（LiPF6）の需要も大幅に増加しています。 2021年上半期には、この地域からの工業用炭酸リチウムの需要は約11,236トンであり、2020年上半期から40％増加すると推定されています。

工業用炭酸リチウムの残りの需要は、金属リチウム、苛性化処理された水酸化リチウム、および医薬品の生産によるものであり、全体の需要の約26％を占め、わずかに増加しています。

結論として、炭酸リチウムの全体的な需要は急速に増加し続けています。しかし、炭酸リチウムの全体的な生産量は、国内外のブライン源からの供給が増加しているにもかかわらず、スポジュメンの供給が減少したため、2021H2に縮小しています。上記の見積もりが正しければ、炭酸リチウムの価格は上昇する可能性が最も高いです。

LiTFSIはHEVセルの低温性能を改善するための最良の選択ですか？

2021-10-11 | Jerry Huang

一般に、リチウムイオン電池のアノードにコーティングされるハードカーボンの割合が高いほど（15％以上）、その導電性は高くなると考えられています。ただし、純粋なハードカーボンポールピースの圧縮は約1.15 g / ccであることを明確にする必要があります。より多くのハードカーボンがグラファイト材料にコーティングされると、ポールピース全体の圧縮密度が低下します（コア材料層間のスペースを増やすことなく）。それはせいぜい1.2g / ccしか達成できません。同時に、ハードカーボンが圧縮され、性能が十分に活用されない可能性があります。したがって、アプリケーションのシナリオに応じて、ハードカーボンコーティングの比率を変える必要があります。

アノード材料は通常、不均一な応力がかかり、不規則であることが常識です。材料の粒子サイズが大きいほど、内部抵抗が大きくなります。したがって、ハードカーボンコーティングを使用すると、バッテリーのサイクル寿命を大幅に延ばすことができますが、カレンダーの寿命は比較的短くなります（バッテリーセルの容量は6か月の保管で大幅に減少します）。

LiTFSIはHEVセルの低温性能を改善するための最良の選択ですか？

明らかに、ハードカーボンでコーティングされたアノード材料は、低温での性能低下の問題点を解決するのに十分ではありません。電解質など、他のいくつかの材料を改善する必要があります。電解質はリチウムイオン電池の重要な部分であり、液相でのLi +リチウムイオンの移動速度を決定するだけでなく、SEI膜の形成にも重要な役割を果たします。同時に、既存の電解質は誘電率が低いため、リチウムイオンはより多くの溶媒分子を引き付け、脱溶媒和中にそれらを放出し、システムエントロピーの変化を大きくし、温度係数（TC）を高くします。したがって、脱溶媒和中のエントロピー変化が小さく、温度係数が低く、電解質濃度の影響を受けにくい修飾方法を見つけることが重要です。現在、電解質を介して低温性能を改善する方法は2つあります。

1. 溶媒の組成を最適化することにより、電解質の低温伝導率を向上させます。電解質の低温性能は、低温共晶点によって決まります。融点が高すぎると、電解液が低温で結晶化する可能性があり、電解液の導電性に深刻な影響を及ぼし、最終的にリチウム電池の故障につながります。 ECエチレンカーボネートは、電解質の重要な溶媒成分です。その融点は36°Cです。低温では、その溶解度が低下する可能性があり、結晶でさえ電解質に沈殿します。低融点・低粘度の成分を添加して溶媒のEC含有量を希釈・低減することにより、低温時の電解質の粘度や共晶点を効果的に低減し、電解質の導電性を向上させることができます。さらに、国内および海外の研究では、電解質共溶媒として鎖状カルボン酸、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、酢酸メチル、および酪酸メチルを使用することが、電解質の低温伝導率の改善に有益であることが示されています。バッテリーの低温性能を大幅に向上させます。この分野では大きな進歩が見られました。
2. SEIフィルムの特性を改善するために新しい添加剤を使用すると、低温でのリチウムイオンの伝導が促進されます。電解質塩は電解質の重要な成分の1つであり、優れた低温性能を得るための重要な要素でもあります。 2021年以降、大規模に使用されている電解質塩はヘキサフルオロリン酸リチウムです。エージング後に容易に形成されるSEI膜はインピーダンスが大きく、低温性能が低下します。そのため、新しいタイプのリチウム塩の開発が急務となっています。電解質用リチウム塩としての四フッ化ホウ酸リチウムおよびホウ酸ジフルオロシュウ酸リチウム（LiODFB）も高温および低温下で高い導電性をもたらし、リチウムイオン電池は広い温度範囲で優れた電気化学的性能を発揮します。

新しいタイプの非水性リチウム塩として、LiTFSIは高い熱安定性、陰イオンと陽イオンの結合度が低く、炭酸塩系での溶解度と解離度が高い。低温では、LiFSIシステム電解質の高い導電率と低い電荷移動抵抗により、低温性能が保証されます。 Mandal etAl。リチウム塩としてLiTFSIを使用し、電解質の基本溶媒としてEC / DMC / EMC / pC（質量比15：37：38：10）を使用しました。その結果、電解質は-40°Cで2mScm-1の高い導電率を維持していることがわかりました。したがって、LiTFSIは、ヘキサフルオロリン酸リチウムに取って代わることができる最も有望な電解質と見なされており、固体電解質の時代への移行の代替手段とも見なされています。

ウィキペディアによると、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドは、しばしば単にLiTFSIと呼ばれ、化学式LiC2F6NO4S2の親水性塩です。 LiTFSIは、リチウムイオン電池の有機電解質リチウム塩として使用できる白色の結晶または粉末であり、電解質に高い電気化学的安定性と導電性を示します。これは、一般的に使用されるヘキサフルオロリン酸リチウムのより安全な代替品として、Liイオン電池の電解質のLiイオン源として一般的に使用されます。これは、1つのLiカチオンとビストリフリミドアニオンで構成されています。 LiTFSIは、水への溶解度が非常に高い（> 21 m）ため、水系リチウムイオン電池の塩中水電解質のリチウム塩として使用されてきました。

LiTFSIは、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドと水酸化リチウムまたは炭酸リチウムを水溶液中で反応させることで得られ、無水物は110°Cで真空乾燥することで得られます：LiOH + HNTf2→LiNTf2 + H2O

リチウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドは、リチウム電池用の電解質の調製や、希土類の新しいルイス酸触媒として使用できます。対応するトリフルオロメタンスルホネートのアニオン置換反応によりキラルイミダゾリウム塩を調製するために使用されます。この製品は重要なフッ素含有有機イオン化合物であり、二次リチウム電池、スーパーキャパシターケミカルブック、アルミニウム電解コンデンサー、高性能非水電解質材料、および新しい高効率触媒として使用されています。その基本的な用途は次のとおりです。

1. リチウム電池
2. イオン液体
3. 帯電防止
4. 医学（あまり一般的ではありません）

しかし、中国の研究開発エンジニアはかつて次のように述べています。「LiTFSIは主に現在の電解質の添加剤として使用されており、主な塩としてのみ使用されることはありません。また、添加剤として使用しても、配合された電解質は他の電解質よりも優れた性能を発揮します。 LiTFSI電解質は通常のタイプの電解質よりもはるかに高価であるため、電解質の性能に特別な要件がない場合、LiTFSIは追加されません。」

一部のアプリケーションシナリオでは、高出力バッテリー、電気フォークリフトやAGVなどのシナリオにかなりの要件があると考えられています。生産工具の耐久性や特性への配慮として、サイクル寿命や低温性能の問題も一度に解決する必要があります。そのため、次世代電解質の研究開発を継続していきます。しかし、それは依然として多面的な懸念であり、パフォーマンス、コスト、および安全性の競争です。そして市場は最終的には独自の選択をするでしょう。

参照：

1. 鄭、紅河; Qu、Qunting;チャン、リー;劉、高;バッタリア、ヴィンセント（2012）。 「ハードカーボン：イオン電解質を使用した高温用途向けの有望なリチウムイオン電池アノード」。 RSCアドバンス。英国王立化学会。 （11）：4904–4912。 doi：10.1039 / C2RA20536J。 2020年8月15日取得。
2. 神山梓;久保田圭;中野武;藤村俊;白石、ソシ;塚田秀彦;駒場真一（2020-01-27）。 「ナトリウムイオンおよびカリウムイオン電池用のマクロポーラスフェノール樹脂から合成された大容量ハードカーボン」。 ACSアプライドエナジーマテリアルズ。アメリカ化学会。 3：135〜140。 doi：10.1021 /acsaem.9b01972。
3. Khosravi、Mohsen;バシルプール、ネダ; Nematpour、Fatemeh（2013-11-01）。 「リチウムイオン電池のアノード材料としてのハードカーボンの合成」。先端材料研究。 829：922–926。 doi：10.4028 / www.scientific.net /AMR.829.922。 S2CID95359308。2020年8月15日取得。
4. Goriparti、Subrahmanyam;ミーレ、エルマンノ;デアンジェリス、フランチェスコ;ディファブリツィオ、エンツォ; Proietti Zaccaria、レモ;カピグリア、クラウディオ（2014）。 「リチウムイオン電池用のナノ構造アノード材料の最近の進歩に関するレビュー」。ジャーナルオブパワーソース。 257：421–443。 Bibcode：2014JPS ... 257..421G。 doi：10.1016 /j.jpowsour.2013.11.103。
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6. Dou、Xinwei;ハサ、イヴァナ; Saurel、Damien;ヴァールマ、クリストフ;ウー、ライム;ブッフホルツ、ダニエル;ブレッサー、ドミニク;駒場真一; Passerini、Stefano（2019）。 「ナトリウムイオン電池用のハードカーボン：構造、分析、持続可能性、および電気化学」。今日の材料。 23：87–104。 doi：10.1016 / j.mattod.2018.12.040

LFPバッテリーは7月のEV設置で3項を超えました

2021-08-12 | Jerry Huang

中国市場では、2021年7月の国内パワーバッテリー出力は17.4GWhで、前年同月比185.3％増、前月比14.2％増となった。そのうち、三元電池の出力は8.0GWhで、総出力の46.0％を占め、前年比144.0％増、前月比8.6％増となった。リン酸鉄リチウム（LFP）電池の出力は9.3GWhで、総出力の53.8％を占め、前年比236.2％増、前月比20.0％増となっています。

今年の1月から7月までのパワーバッテリーの総出力は92.1GWhで、前年比210.9％増加しました。そのうち、三元電池の累積出力は44.8GWhで、前年比148.2％増で、総出力の48.7％を占めています。 LFPバッテリーの累積出力は47.0GWhで、前年比310.6％増加し、総出力の51.1％を占めています。

EV業界のバッテリー容量については、7月の三元バッテリーの総設置容量は5.5GWhで、前年同月比67.5％増の48.7％、前月比8.2％減となった。 ; LFPバッテリーの総設置量は5.8GWhで、51.3％を占め、前年比235.5％増、前月比13.4％増となりました。

1月から7月にかけて、EVに搭載された三元電池の累積容量は35.6GWhで、前年比124.3％増となり、総搭載台数の55.8％を占めた。 LFPバッテリーの累積容量は28.0GWhで、前年比333.0％増となり、総設置台数の43.9％を占めています。

出典：SPIRニュース

LFPバッテリの出力は月に三元リチウム電池のそれを上回ります

2021-07-06 | Jerry Huang

中国の自動車パワーバッテリー産業イノベーションアライアンスからのデータによると、2021年5月には、中国のパワーバッテリー出力は13.8GWh、165.8パーセントの前年比増加となりました。このうち、リン酸鉄リチウム（LFP）の電池の出力は、すべてのバッテリ出力、317.3パーセント前年比の増加、及び41.6パーセントの増加と前月の63.6パーセントを占め、月に8.8GWhました;三リチウム電池の出力は総出力、62.9パーセント前年比の増加が、前月から25.4％減の36.2パーセントを占め、5.0GWhました。月の急増、今年に、LFP電池の出力は、LFP電池の2018年の累積出力は50.3％を占め、1月から月に今年29.9GWhだったので、初めて三リチウム電池のことを超えているため総出力;三リチウム電池の累積出力は、49.6パーセントを占め、同じ周期で29.5GWhありました。

EV業界が搭載されたバッテリ容量の面では、LFP電池のシェアはまだ一時的に少ない三リチウム電池よりもあります。月では、LFP電池の設置容量は4.5ギガワット時に458.6パーセントで前年比増加し、三電池の設備容量は5.2ギガワット時に95.3パーセントで前年比増加しました。今年の最初の5ヶ月間で、電源バッテリ容量の中国のインストールはEV、223.9パーセントの前年比増加に41.4GWhとなりました。その中でも、三リチウム電池の累積体積がインストールされ、総バッテリーの58.5パーセントを占め24.2GWh、151.7パーセント前年比の増加でした。 LFP電池の累積体積がインストールされ、総バッテリーの41.3パーセントを占め、17.1GWh、456.6パーセントの前年比増加しました。しかし、それは生産やEVのインストールでLFP電池の現在の成長率がはるかに三リチウム電池のそれを超えていることは注目に値します。これが続けば、6月中にLFP電池のEVのインストールは、同様に三リチウム電池のそれを超えてもよいです。

ニッケルリッチ正極材料の出力が大幅に増加します

2021-07-05 | Jerry Huang

ICCSINOからの統計によると、2020年にニッケルリッチ三元の材料（811＆NCAタイプ）の市場シェアは、2019年では2021年で、今年ながらのものに比べて、全体の三元材料の分野で約22％と大幅な増加を増加しています、三元カソード材料の総出力は、ニッケルリッチ材料は32.7％を占めているのQ1 +月に中国で106400トン、約であることが判明しました。月に毎月の出力は10450トン、309.8パーセントの前年比増加の記録に新たなレベルに達しました。成長率ははるかに予想を上回りました。ニッケルリッチ三元材料は徐々に将来の三元材料の主戦場になりました。

実際には、過去数年間で、三元カソード材料の高nickelizationは、中国市場でスムーズにされていません。傾向は、すでに2018年に市場に登場しますが、ニッケルリッチ材料はよく技術的および安全性の問題のために中国の新エネルギー市場に受け入れられませんでした。 2019年には、ニッケルリッチ材料の市場シェアはわずか約13％でした。しかし、過去2年間で海外市場で成長著しい需要と大手自動車会社によるニッケルリッチ電池の普及とともに、中国のニッケルリッチカソード材料の出荷台数は着実に増加しています。

ここ数年Q1 +月に中国市場での異なる三元カソード材料出力の株式を示すチャートです。出典：ICCSINO.COM

直接リチウム抽出技術が明らかに

2021-05-30 | Jerry Huang

MINMETALSソルトレイク株式会社によって提示された「ソルトレイク生塩水効率的なリチウム抽出技術」、北京で2021年5月26日で中国工程院の専門家によって正を承認されました。

技術は次のように紹介されるように主張されています。

1. 省略された拡散ソルトフィールドは、生産期間/期間は20日に2年から減少しています。
2. 膜システムの最適化された組み合わせは、改善されています。
3. デバイスの効率が改善されています。ナトリウム、マグネシウム、カリウム、deborationとリチウムの抽出が達成されるの同時分離の完全自動制御。
4. 生産能力は1.5倍に増加しています。
5. 消費電力は30％以上削減しました。
6. 無駄水、ガスまたは残基のゼロエミッション。
7. 全体的なコストを10％以上低減され、特に総リチウム抽出率は、現在の技術に比べ、70％以上に達し、2倍に増加されています。

塩水の寿命が倍増し、拡張することができると主張しています。同時に、製品の品質はさらにリチウムイオン電池産業用バッテリーグレードのリチウム塩と一致するように改善されました。

出典：SPIRニュース

地域によってアンNMC622ポーチ電池のコスト

2021-05-13 | Jerry Huang

現在、様々なリチウムイオン電池セルのコストは、さまざまな地域や国で異なります。ここでは例として領域によってNMC 622パウチ電池の製造コストの図です。出典：BloombergNEF

バッテリーの戦争は、南アジアの多くのアクションで、続けます。インド政府は、ちょうど電池製造のための補助金を承認しました。

インド政府は、温室効果ガスのインドの削減目標は、（GHS）の排出量は、戦闘の気候変動へのインドのコミットメントに沿ったものになると主張しました。

https://lnkd.in/dfGJ3Ca

補助金は、パフォーマンスのための乗算器を含み、細胞レベルでの$ 27まで/ kWhの価値があるかもしれません！

BloombergNEFは、インドはすでにセルを製造するための最も低コスト国であると推定しています。補助金は$ 65 / kWhのにコストを削減できます！

原材料価格が上昇し続けた場合でも、セルとパック価格により下向きの圧力があるでしょう、氏ジェームズ・フリス氏は述べています。

リチウムイオン電池産業であるシェーピングザ・リチウム産業

2021-04-16 | Jerry Huang

リチウムイオン電池とEV産業は同時に68％がセラミックス、ガラス、グリース、医学、冶金を潤滑し、ポリマーと、2015年に世界のリチウム消費量の32％を占めています。リチウムイオン電池は、2021年末までに右の6年後、世界のリチウム供給の67％を消費すると推定されている間。

出典：ベンチマーク鉱物インテリジェンス、リチウム予測データベース。

中国市場では、リチウムイオン電池産業が消費リチウム研究所のデータによると、すでに2018年水酸化リチウムの約80％、。その結果、リチウム産業は2016分の2015以来、リチウムイオン電池とEV業界によって形作られています。リチウム製油所は、様々な最終用途のうちリチウムイオン電池や電気自動車における支配的なアプリケーションのための思考の大きなシフトを経験しています。

このようNCM、NCAとLFP、中国市場でのLFP電池の、特に復活などのリチウムイオン電池で増加投資、で、バッテリーグレードの炭酸リチウムの需要は、2020年にすべてのグレード炭酸リチウムの出力の80％であること、継続すると推定されます将来的にはその成長。

炭酸リチウムの応用

2021-01-20 | Jerry Huang

炭酸リチウム、その化学式のLi 2 CO 3と無機化合物が、無色単斜結晶または白色の粉末です。その密度は、希釈酸に可溶で、2.11グラム/ cm 3で、融点618℃（1.013 * 10 ^ 5PA）です。炭酸リチウムは、温水よりも冷水に大きく、水にわずかに可溶性であるが、それは、アルコール、アセトンに不溶です。これは、しばしば、それがアルカリ蓄電池、NMC111、NMC442、NMC532、NMC622とLFPリチウムイオン電池における重要な成分であるセラミックおよび医薬、冶金産業でなど使われています。

炭酸リチウムの応用：

----リチウム電池の製造：高エネルギーリチウムイオン電池（自動車、エネルギー貯蔵）製造の分野において、そのようなLCO（リチウムコバルト酸化物）などの農産物の材料に使用され、LMO（リチウムイオンマンガン酸化物） 、リチウムイオン電池及び他のアルカリ電池のもののためにLTO（チタン酸リチウム酸化物）、LFP、NMC111、NMC442、NMC532、NMC622。

冶金業界で使用される----：リチウムは強く酸素原子と結合することができます軽金属、です。これは、工業銅、ニッケル製錬工程において脱酸剤として使用されます。リチウム硫黄クリーナーとして使用することができます。また、金属の様々な合金で使用されています。マグネシウム - リチウムアルミニウム合金は、航空宇宙および電気通信における広い用途を有するこれまでのマグネシウム合金のうち最も軽い金属構造材料です。

----医学における応用：炭酸リチウム、特定の薬の原料として、躁病に対して有意な阻害効果を有し、統合失調症の情動障害を改善することができます。急性症状が制御された後重症急性躁病の患者は最初、単独で炭酸リチウムingrediented薬によってクロルプロマジンまたはハロペリドールで硬化し、その後維持することができます。

----潤滑グリースに適用：炭酸リチウムはまた、両方の低温及び高温での良好な耐水性、優れた潤滑性能を有する工業用リチウム系グリースの製造に使用されます。

----セラミックス＆ガラスに適用：ガラス業界では、それは特別な光学ガラスの製造に使用され、そしてそれは延性セラミックス、金属のメンテナンスや耐熱セラミックコーティングのためのセラミックコーティングの調製におけるフラックスとして使用されます。

E-自転車用リチウムイオン電池パックのより高い成長が期待されます

2021-01-08 | Jerry Huang

四輪#EV市場の目を引く世界的な傾向にもかかわらず、すでによると、2019年の世界市場シェアの94.39パーセントで、E-バイクとアジア太平洋地域の3輪車のための巨大な、既存の市場をありましたStatistaからの報告に。

2020年の終わりまでに、ほとんどの（世界市場に合わせて3000万人以上の新規の年間出力で、中国だけで3億人以上E-バイク＆三輪車を実行し、大規模なE-自転車利用者がありました国の国内販売）。同じ年までの間に、鉛蓄電池は、まだそれらのための主要なエネルギーソリューションです。リチウム電池の高コストは、長いリチウムイオン電池の成長を遅くキーバリアはE-バイクの市場を詰めてきました。しかし、物事には、リチウムイオン電池の大幅なコスト下落の恩恵を受け、年間の最近のカップルの中で変化しています。

リチウムイオン電池の市場シェアは、E-自転車＆三輪車は、現在中国では今後5〜8年で比較的高い割合で成長することが期待されているパック。 SPIRとZOLは異なる推定値を持っています。

リチウムイオン電池の推定シェアは、鉛蓄電池を交換し、中国でのE-バイクを詰め：