Se proyecta que las ventas globales de vehículos eléctricos alcancen los 16.7 millones de unidades en 2024, representando más de uno de cada cinco automóviles vendidos en todo el mundo, según el proveedor de investigación BloombergNEF. Este aumento en la adopción depende en gran medida de las baterías de iones de litio, cuyos precios han caído un 97% en las últimas tres décadas. El mercado te está diciendo algo. Escucha.
La rápida aceleración de la adopción de vehículos eléctricos (VE), impulsada por la caída de los costos de las baterías y el endurecimiento de las regulaciones de emisiones, presenta tanto una oportunidad para la descarbonización como un complejo desafío geopolítico. Si bien los VE ofrecen un camino claro para reducir las emisiones del transporte, la cadena de suministro subyacente para sus unidades de energía esenciales, las baterías, permanece fuertemente concentrada en una nación. Esta concentración ha impulsado importantes inversiones y cambios de políticas a nivel mundial.
Aquí está el número que importa: China produjo más de la mitad de todos los coches eléctricos vendidos en el mundo en 2023. Este dominio se extiende mucho más allá del ensamblaje de vehículos. El país controla aproximadamente tres cuartas partes de toda la producción mundial de baterías de iones de litio.
También posee la mayor parte de la capacidad global de refinado de minerales cruciales para baterías como el litio, el cobalto y el grafito, junto con la mayoría de las capacidades de fabricación de cátodos y ánodos. Esta escala es difícil de igualar rápidamente para cualquier nación individual. En el corazón de cada vehículo eléctrico se encuentra su paquete de baterías, típicamente compuesto por miles de celdas individuales.
Cada celda funciona con un cátodo y un ánodo, actuando como los terminales positivo y negativo. Los iones de litio migran entre estos terminales a través de un separador durante los ciclos de carga y descarga. Si bien el grafito comúnmente forma el ánodo, la química del cátodo varía significativamente, influyendo en el rendimiento de una batería y en los requisitos de minerales.
Las baterías NMC, que incorporan níquel, manganeso y cobalto, ofrecen una larga vida útil y altas capacidades de carga. En contraste, las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) prescinden del níquel y el cobalto, utilizando hierro y fosfato más abundantes y baratos. Son menos intensivas en emisiones de producir, aunque generalmente almacenan menos energía que sus contrapartes NMC.
Están llegando nuevos desarrollos. Las baterías de iones de sodio, por ejemplo, están emergiendo, reemplazando el litio y otros minerales críticos con sodio ampliamente disponible y elementos de bajo costo como hierro, nitrógeno y carbono. Estas innovaciones podrían aliviar la presión sobre la minería de minerales críticos en el futuro. “La diversificación de las químicas de las baterías, particularmente el auge de las LFP y la promesa de los iones de sodio, es una cobertura crítica contra las vulnerabilidades de la cadena de suministro”, afirmó la Dra.
Anya Sharma, analista principal de la división de transporte de la Agencia Internacional de Energía, hablando desde París el lunes. “No se trata solo del costo; se trata de la resiliencia.” Este cambio refleja una comprensión más amplia de que la dependencia de un conjunto limitado de minerales conlleva riesgos inherentes. La dinámica del mercado es compleja. Los precios de las baterías han caído drásticamente en los últimos 30 años, contribuyendo directamente al crecimiento exponencial de las ventas de VE.
De aproximadamente 1 millón de unidades vendidas en 2017, la cifra global superó los 10 millones en 2022. BloombergNEF predice 16.7 millones de ventas solo en 2024, lo que significa que más de uno de cada cinco coches nuevos será eléctrico. Esta trayectoria subraya la creciente demanda de componentes de baterías y la infraestructura para apoyarlos.
Dos fabricantes chinos de baterías, Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) y BYD Company Limited, destacan en este panorama. CATL ostenta el título del mayor productor de baterías del mundo.
BYD, por su parte, superó a Tesla Inc. como el fabricante de VE más vendido del mundo al cierre de 2023. Su influencia combinada dicta gran parte de la dirección y el ritmo de innovación del mercado global de baterías. Elimina el ruido y la historia es más sencilla de lo que parece: las inversiones estratégicas de China durante dos décadas han creado un ecosistema actualmente inigualable.
Esta concentración no ha pasado desapercibida. Naciones como Estados Unidos, Canadá y varios países europeos han iniciado estrategias agresivas para reforzar sus capacidades domésticas de fabricación de baterías. Estos esfuerzos a menudo implican sustanciales subsidios e incentivos gubernamentales destinados a atraer inversiones en gigafactorías y operaciones de refinado. “Para lograr la independencia energética y cumplir nuestros objetivos climáticos, debemos construir nuestra propia cadena de suministro de baterías robusta”, comentó la Secretaria de Energía de EE. UU.
Jennifer Granholm durante una conferencia en Washington D.C. el 15 de abril. “Esto es una cuestión de seguridad nacional y oportunidad económica.” Tales declaraciones resaltan las dimensiones geopolíticas ahora entrelazadas con la política industrial. La carrera por localizar la producción está en marcha. A pesar de las claras ventajas de los VE en la reducción de las emisiones del tubo de escape, la huella ambiental de la fabricación de baterías ha sido a menudo un punto de contención.
Producir un vehículo eléctrico generalmente genera más emisiones que fabricar su contraparte de gasolina o diésel, principalmente debido al proceso de producción de baterías, intensivo en energía. Sin embargo, esta diferencia se disipa rápidamente una vez que el vehículo está en uso. Los estudios muestran que los VE suelen compensar sus emisiones de producción de baterías después de aproximadamente dos años de conducción.
Cuanto más tiempo se conduce un VE, mayores son sus ahorros de emisiones en comparación con un vehículo convencional. Un análisis de Carbon Brief, por ejemplo, encontró que incluso si un nuevo VE reemplazara un coche convencional existente en el Reino Unido, comenzaría a reducir las emisiones generales del conductor en menos de cuatro años. El Consejo Internacional de Transporte Limpio informó que las emisiones de por vida de los VE de tamaño mediano son aproximadamente tres veces menores que las de los coches con motor de combustión comparables en Estados Unidos y Europa.
Incluso en países como China e India, donde el carbón aún domina la generación de electricidad, los VE demostraron reducciones de emisiones de por vida del 40% y 25% respectivamente. Un coche eléctrico vendido en 2023, estima la IEA, emitirá aproximadamente la mitad de las emisiones que calientan el clima a lo largo de su vida útil que un modelo equivalente con motor de combustión. Esta es una diferencia significativa.
La perspectiva de que millones de baterías de VE envejecidas alcancen su estado de fin de vida útil alrededor de 2030 subraya otro desafío crítico: el reciclaje. Si bien las baterías de VE son reciclables, el proceso es actualmente complejo y se encuentra en sus etapas incipientes. La mayoría de las baterías de iones de litio en vehículos tienen una vida útil de 15 a 20 años.
Después de este período, pueden dejar de ser adecuadas para alimentar vehículos, pero a menudo pueden encontrar una segunda vida almacenando el exceso de energía de las redes de energía renovable. Solo después de esta segunda vida se busca la recuperación de los minerales internos. Sin embargo, un obstáculo importante radica en la falta de estandarización en los paquetes de baterías de VE, que rara vez se diseñan pensando en la facilidad de reciclaje.
Esto hace que el desmontaje sea difícil y costoso. Además, los productos químicos de las baterías de iones de litio al final de su vida útil pueden volverse altamente volátiles, planteando riesgos de incendio o fugas de contaminantes si no se gestionan correctamente. La recuperación de minerales es técnicamente desafiante y puede implicar procesos ambientalmente intensivos, como quemar la mayor parte de la batería o usar soluciones químicas fuertes. “La infraestructura de reciclaje actual aún no está lista para el inmenso volumen de baterías que se espera en la próxima década”, observó el Sr.
Kenji Tanaka, profesor de ciencia de materiales en la Universidad de Kioto, durante un seminario web sobre energía sostenible la semana pasada. “Necesitamos una inversión robusta en métodos de reciclaje directo que preserven la estructura del cátodo, en lugar de descomponerla por completo.” Técnicas de reciclaje más eficientes, como el reciclaje directo, que busca mantener el cátodo intacto, están ganando terreno. Fabricantes de automóviles como BYD y BMW están invirtiendo activamente en estos métodos avanzados. La Agencia Internacional de Energía calcula que para 2040, el reciclaje de cobre, litio, níquel y cobalto de baterías usadas podría reducir el requisito combinado de minería para estos minerales en aproximadamente un 10%.
Esto sería una contribución sustancial a la seguridad de los recursos. Por qué es importante: Este cambio global hacia los vehículos eléctricos conlleva inmensas implicaciones para la seguridad energética, la mitigación del cambio climático y el comercio internacional. Alcanzar los objetivos climáticos globales, que exigen que los VE constituyan el 60% de las ventas globales de automóviles para finales de esta década (frente al 18% en 2023), impondrá demandas sin precedentes a las cadenas de suministro de minerales y a las redes eléctricas.
La IEA proyecta que los VE podrían consumir entre el 6% y el 8% de la electricidad mundial para 2035, un salto sustancial desde el actual 0.5%. El control estratégico de la producción de baterías y minerales críticos se convierte, por lo tanto, en una poderosa palanca de influencia geopolítica, dando forma a las trayectorias económicas de las naciones y su capacidad para hacer la transición a un futuro con bajas emisiones de carbono. Puntos clave: - China ejerce un control dominante sobre la producción global de baterías para VE y el refinado de minerales críticos, lo que plantea desafíos en la cadena de suministro para otras naciones. - La significativa caída en los precios de las baterías ha impulsado un crecimiento exponencial en las ventas de VE, con 16.7 millones de unidades proyectadas para 2024. - Si bien la fabricación de VE es más intensiva en emisiones, las emisiones de por vida son sustancialmente más bajas que las de los coches de gasolina, con un período de recuperación de aproximadamente dos años. - El reciclaje de baterías enfrenta obstáculos debido al diseño y la volatilidad química, pero están surgiendo nuevos métodos e inversiones para recuperar minerales cruciales.
De cara al futuro, los próximos años serán críticos para el desarrollo de cadenas de suministro de baterías diversificadas. Se espera que los responsables políticos en América del Norte y Europa intensifiquen los esfuerzos para relocalizar la capacidad de refinado y fabricación, potencialmente a través de nueva legislación y subsidios. La investigación sobre químicas de baterías alternativas, particularmente las tecnologías de estado sólido y de iones de sodio, probablemente se acelerará, prometiendo una mayor densidad de energía y una menor dependencia de materiales escasos.
Esté atento a la expansión de las instalaciones comerciales de reciclaje directo y a la aparición de estándares industriales para el diseño de baterías, lo que podría mejorar significativamente la viabilidad económica y el impacto ambiental de la recuperación de materiales. El mercado de materias primas para baterías seguirá siendo dinámico, influenciado tanto por los avances tecnológicos como por la competencia geopolítica.
Puntos clave
— - China ejerce un control dominante sobre la producción global de baterías para VE y el refinado de minerales críticos, lo que plantea desafíos en la cadena de suministro para otras naciones.
— - La significativa caída en los precios de las baterías ha impulsado un crecimiento exponencial en las ventas de VE, con 16.7 millones de unidades proyectadas para 2024.
— - Si bien la fabricación de VE es más intensiva en emisiones, las emisiones de por vida son sustancialmente más bajas que las de los coches de gasolina, con un período de recuperación de aproximadamente dos años.
— - El reciclaje de baterías enfrenta obstáculos debido al diseño y la volatilidad química, pero están surgiendo nuevos métodos e inversiones para recuperar minerales cruciales.
Fuente: Climate Home News