El futuro de las baterías de litio en la revolución eléctrica

Los fabricantes de vehículos eléctricos están considerando el uso de baterías de litio menos costosas en lugar de las baterías de litio-ión que dependen más de metales críticos. La mayoría de las baterías de litio-ión en automóviles eléctricos contienen níquel y cobalto, además de litio - metales que son costosos de extraer.

Empresas como Tesla, Volkswagen y Ford planean utilizar baterías de litio que contienen más hierro en lugar del más costoso níquel y cobalto. En los últimos años, el uso de baterías alternativas de fosfato de litio y hierro (LFP), que no contienen cobalto ni níquel, ha aumentado rápidamente en China como una forma de reducir el costo de un vehículo eléctrico y hacerlos competitivos con vehículos de gasolina y diésel.

Las baterías de litio han estado disfrutando de un reciente renacimiento en el mercado chino debido a sus avances en densidad energética y ventajas de seguridad. Aunque las baterías de litio son menos potentes y tienen menor autonomía que las baterías de litio-ión, han reducido los costos de fabricación de baterías en aproximadamente un 20%. Esto es importante ya que las baterías representan aproximadamente el 30% del costo de un vehículo eléctrico.

La transición a automóviles eléctricos se espera que cree una gran cantidad de baterías usadas en las próximas dos décadas, y los fabricantes de automóviles del mundo corren el riesgo de crear un mayor problema de residuos al utilizar las baterías eléctricas más baratas fabricadas en China.

Las baterías de vehículos eléctricos tienen una vida útil promedio de 15 años, después de lo cual pueden ser reutilizadas en otras aplicaciones, recicladas o convertirse en residuos. Las baterías de litio son más costosas de reciclar debido al menor valor metálico, lo que resulta en un mayor costo neto para el reciclaje. Como el hierro es barato y abundante, hay poco beneficio económico en reciclarlo, reduciendo los incentivos para el reciclaje.

Aproximadamente el 90% de la demanda de baterías provendrá de vehículos eléctricos en las próximas dos décadas. Según Forbes, se espera que los vehículos eléctricos crezcan a un promedio del 15% anual durante los próximos 20 años, de modo que para 2030 habrá 100 millones de vehículos eléctricos en las carreteras y para 2040, 400 millones, en comparación con los 10 millones actuales.

No será hasta la década de 2030 que los vehículos eléctricos se espera que desplacen en gran medida a los vehículos de combustión interna (ICE) debido a la lenta renovación del parque automotor.

Se avecinan desafíos en la cadena de suministro para litio, cobalto y níquel a medida que aumentan las ventas de vehículos eléctricos. El litio enfrenta el mayor aumento en la demanda, un incremento seis veces mayor desde el sector de baterías para 2030.

Debido a que la base de suministro es relativamente diversa, sin embargo, recursos subdesarrollados y accesibles de Australia, Argentina y Chile pueden ser entregados al mercado para satisfacer la creciente demanda.

La cadena de suministro del cobalto está ligada a la República del Congo, que suministra más del 70% del mercado actual y mantendrá esa participación incluso cuando aumente la demanda durante esta década, a pesar de la nueva producción desde Australia e Indonesia.

Se espera que el mercado del cobalto entre en déficit alrededor de 2027. Con las ventas de vehículos eléctricos previstas para despegar en la década de 2030, Forbes proyecta que el cobalto minado y reciclado solo podrá satisfacer la mitad de la demanda pronosticada para mediados de década. El mundo entonces dependerá más del cobalto proveniente de la República del Congo.

Se espera que la cadena de suministro del níquel entre en déficit hacia el final de esta década. Aunque no hay escasez de recursos de níquel, nuevas minas (en Indonesia, por ejemplo) enfrentan desafíos significativos. Además, puede tomar de cinco a diez años para entregar níquel al mercado desde un nuevo proyecto importante, y esos plazos se están alargando.

China domina la producción y exportación de elementos de tierras raras y otros metales críticos necesarios para la energía renovable (tecnología solar y eólica), fabricación de automóviles eléctricos y baterías, armas de defensa, teléfonos móviles y otros dispositivos electrónicos. China posee del 80 al 90% del mercado global de tierras raras.

Además, mientras que más del 70% de todo el cobalto minado necesario para la industria de vehículos eléctricos proviene de la República del Congo, y la mayor parte está controlado por China.

China implementó su nueva Ley de Control de Exportaciones el 1 de diciembre de 2020, que estipula que el estado implementará controles de exportación sobre artículos de doble uso como productos militares, nucleares y otros bienes, tecnologías, servicios, tierras raras y otros artículos relacionados con la seguridad e intereses nacionales, y el cumplimiento de obligaciones internacionales como la no proliferación.

Esto significa que China ahora tiene un mecanismo oficial para reducir las exportaciones de tierras raras y otros metales críticos. Y, a medida que la oferta global de estos artículos se reduzca, sus precios aumentarán.

A medida que crece la demanda de vehículos eléctricos, también lo hará la demanda de baterías. Los fabricantes de automóviles están explorando el uso de baterías de litio, que no necesitan cobalto y níquel, en lugar de baterías de litio-ión debido a sus menores costos, mayor densidad y ventajas de seguridad.

Sin embargo, las baterías de litio son más costosas para reciclar porque no utilizan estos metales y por tanto son menos valiosas, lo que puede resultar en un futuro problema masivo de residuos de baterías.

A pesar de todos los discursos optimistas en torno a la electrificación de vehículos, existen enormes desafíos logísticos que se avecinan para fabricantes y gobiernos. Para que el sueño de la movilidad eléctrica tenga éxito, se necesitarán tomar decisiones difíciles.