ANAHÍ ABELEDO

La demanda mundial de baterías para el transporte y el almacenamiento de energía tuvo un año récord, mientras que los productos químicos evolucionaron en un intento de acomodar los efectos de los precios volátiles de los minerales.  En 2022, demanda de baterías de iones de litio en el sector de la automoción aumentó en alrededor de un 65% para alcanzar los 550 GWh, frente a los 330 GWh en 2021. La variante LFP con hierro y fósforo y los principales acuerdos de las mineras para el desarrollo del sector. 

En China, la demanda de baterías para vehículos creció más del 70%; en Estados Unidos creció alrededor de un 80%. Fue determinante el tamaño promedio de la batería de los autos eléctricos en EE.UU.siendo un 40% superior a la media mundial, principalmente debido a la proporción relativamente mayor de SUV en el país en comparación con otros mercados importantes.

Esta creciente demanda ha llevado a los fabricantes de automóviles a seguir los pasos de la tendencia iniciada por el Powerwall de Tesla y entrar directamente en el mercado de almacenamiento de energía en baterías.

En 2022, General Motors y Toyota lanzaron productos de almacenamiento de energía detrás del medidor.

Aparte de las crecientes ventas de vehículos eléctricos, el aumento del tamaño de la batería también es un factor clave que impulsa el crecimiento de la demanda de baterías y, a su vez, de minerales.

La Agencia Internacional de Energía (AIE) ha planteado la cuestión de cómo la creciente preferencia de los consumidores por automóviles más grandes afectará las emisiones futuras del sector del transporte en su informe "AIE: Critical Minerals Market Review 2023".

LA INCIDENCIA DEL TAMAÑO
El tamaño medio de la batería de los coches eléctricos de pasajeros ha estado en una tendencia creciente casi ininterrumpida durante muchos años en casi cada mercado importante. 

Si esta tendencia persiste, impondrá presión adicional sobre las cadenas de suministro de baterías y mayor aumento en la demanda de los minerales críticos necesarios para fabricar las baterías.

Las tendencias de la química de las baterías han mostrado algunos desarrollos importantes desde 2019. 

Las químicas del cátodo han demostrado una bifurcación visibles en los ultimos años. Por un lado, el níquel manganeso cobalto (NMC); productos químicos con alto contenido de cobalto (o bajo contenido de níquel) como NMC 333 (también conocido como NMC 111) se están eliminando a favor de NMC 721, NMC 811 (alto contenido de níquel/bajo contenido de cobalto) e incluso menor contenido de cobalto químicas.

Por otro lado, los asequibles y seguros pero menos química de fosfato de hierro y litio (LFP) de alta densidad de energía ha estado haciendo un regreso decisivo y aumentando constantemente sus cuotas de mercado gracias a un fuerte apoyo de los fabricantes de automóviles locales y globales (Tesla) en China, dando lugar a un renovado interés en la química de los fabricantes de automóviles en el oeste también. 

Los planes de Volkswagen para producir modelos de nivel de entrada en Europa con baterías LFP y la decisión de Ford de construir una batería LFP, planta de fabricación en los EE.UU. avanzar significativamente en la capacidad de producción de la química fuera de China en los próximos años.

Tanto el desarrollo de NMC como el de LFP tienen estrechos vínculos con la minerales que se necesitan para la producción de baterías: mientras se reduce el contenido de cobalto ha sido un esfuerzo de décadas para las empresas con el objetivo de reducir costos y mitigar los riesgos sociales para la batería, el aumento de LFP se desencadena por el hecho de que, en lugar de tres o más, esta variante usa solo un mineral de batería crítico clave, a saber, litio, lo que reduce las preocupaciones sobre los suministros críticos de minerales.

En el lado del ánodo de los desarrollos, el grafito sigue siendo el componente dominante pero la cuota de mercado del grafito dopado con silicio, que mejora su capacidad (dependiendo de la cantidad de silicio), ha sido presenciando un aumento constante desde 2018, alcanzando alrededor del 30% de la cuota de mercado en 2022.

Dando pasos en una dirección completamente diferente y prometedora, baterías de  ion sodio , que se basan principalmente en el elemento abundante de sodio y evitar el uso de casi todos los minerales críticos en cantidades considerables, fue testigo de un salto adelante a principios de 2023 con la batería más grande del mundo del fabricante, Contemporary Amperex Technology Co., Limited (CATL) y el mayor fabricante de vehículos eléctricos, BYD, apostando por esta tecnología.

Sin embargo, con las ventajas en densidad energética y economías de escala que tienen actualmente las baterías de iones de litio, queda por ver cómo rápidamente y en qué medida las baterías de iones de sodio pueden reemplazar a las baterías de iones de litio.

LAS PRINCIPALES ADQUISICIONES
Las compras a largo plazo se convirtieron en una parte integral de la estrategia de abastecimiento de los fabricantes de células EV y los OEM, pero muchos jugadores están dando un paso más al invertir en la cadena de valor de minerales críticos.

En los últimos años, ha habido un desajuste notable en el ritmo de desarrollos dentro de la cadena de suministro EV. En el frente de la fabricación, la industria está presenciando un aumento en los anuncios para construir una nueva gigafábrica de baterías. Cuando se resumen todos los proyectos anunciados, se obtienen cerca de la escala requerida en la IEA Net Zero Emissions para 2050, que logra cero emisiones netas a nivel mundial para 2050. 

Las preocupaciones sobre la seguridad del suministro tienden a impulsar las adquisiciones de la industria estrategias hacia acuerdos de extracción a largo plazo: acuerdos vinculantes para comprar una cierta cantidad de minerales críticos durante un período prolongado período. 

Las principales adquisiciones a largo plazo de Tesla incluyen un contrato de cinco años con Liontown Resources de Australia obtendrá espodumeno de litio concentrado, comenzando con 100 000 toneladas en 2024 y creciendo a 150 000 toneladas en los años subsiguientes, y un contrato de cinco años con níquel empresas de procesamiento en Indonesia por un valor de US$ 5 mil millones. 

General Motors firmó un contrato de compra a largo plazo para recibir 25 000 toneladas de batería sulfato de níquel de grado anual de Vale Canada a partir de la segunda mitad de 2026. 

BMW Group también firmó una compra de US$ 335 millones acuerdo con Livent, con sede en EE. UU., para obtener hidróxido de litio en Australia.

Renault tiene un acuerdo de siete años con Managem Group para obtener anualmente 5.000 toneladas de sulfato de cobalto de Marruecos y un contrato de cinco años con Vulcan Energy obtendrá entre 6 000 y 17 000 toneladas de litio anualmente.

Si bien la extracción a largo plazo sigue desempeñando un papel importante, un reciente a tendencia de inversión muestra que los OEM de vehículos eléctricos y los fabricantes de celdas de batería toman un paso adicional para invertir en parte de la cadena de valor de minerales críticos como minería, refinación, materiales precursores y producción de cátodos, especialmente desde alrededor de 2021. 

Estos movimientos están respaldados por expectativas que la adquisición de una participación permitiría un mayor control sobre los críticos suministro de minerales, ayudar a salvaguardar su línea de producción y mitigar exposición a riesgos de mercado a más largo plazo.

CATL, el mayor fabricante de celdas de batería en China, ha realizado la adquisición de los activos minerales críticos un elemento central de su estrategia. 

Por ejemplo, El segundo mayor accionista de CATL, Sichuan CATL, adquirió una participación del 25 % de participación valorada en US$ 3.700 millones en CMOC, el segundo mayor productor de cobalto productor en la República Democrática del Congo. 

El consorcio también ganó una licitación para desarrollar reservas de litio en Bolivia, con una planea invertir más de US$ 1 mil millones en la primera fase del proyecto.

Las adquisiciones de otros actores del mercado han sido principalmente en el sector minero. segmento de minerales críticos que experimentó un fuerte aumento desde 2021. 

LG Chemical, una empresa matriz de LG Energy Solution, actualmente posee una participación del 5,7% en Piedmont Lithium. BYD está negociando la adquisición de seis minas de litio sin nombre en África que contienen más de 25 Mt de mineral clasificación de 2,5% de óxido de litio. 

SK On está listo para adquirir una participación del 10% en LakeResources, un desarrollador de litio australiano, con los derechos para asegurar a 230.000 toneladas durante diez años a partir del cuarto trimestre de 2024.

General Motors anunció una nueva inversión de US$ 650 millones en Lithium Americas desarrollará la minería de litio Thacker Pass de Nevada proyecto. 

Stellantis adquirió una participación del 8% por valor de US$ 52 millones en Vulcan Energy, una startup de litio australiana-alemana, y amplió su anterior acuerdo de compra de cinco años a diez años.

Si bien la escala de inversión es mayor en el sector minero, la inversión en las refinerías también aumentó en los últimos años.

Tesla anunció un plan para construir una nueva refinería de hidróxido de litio en la costa del Golfo de Texas en octubre 2022. Volkswagen Group anunció su plan para construir un mineral de níquel planta de producción y procesamiento en Indonesia en julio de 2022.

La inversión en el ciclo de vida general de la cadena de valor EV también ha sido emergente. Una unidad de CATL está lista para unirse a grupos estatales locales en Indonesia construirá un complejo de minería a baterías de US$ 6.000 millones que incluyen extracción y procesamiento de níquel, materiales para baterías, reciclaje y instalaciones de fabricación de baterías. 

Un consorcio liderado por LG Energy Solution, el segundo mayor fabricante de baterías para vehículos eléctricos del mundo, anunció planes para invertir US$ 9 mil millones en toda la cadena de valor de la batería EV en Indonesia, incluyendo fundición y refinación de níquel, y fabricación de materiales catódicos. 

En Canadá, General Motors, BASF, POSCO y Vale pretenden desarrollar un centro de baterías en Bécancour, Quebec, que incluye materias primas, cátodos y operaciones de reciclaje.

La chatarra de los procesos de fabricación está dominando el grupo de reciclaje actual, pero esto está configurado para cambio a finales de la década.

El reciclaje de baterías de iones de litio aún se encuentra en sus etapas iniciales. Hoy la gran mayoría de la capacidad de reciclaje se encuentra en China, que también es el hogar a la mayor flota de vehículos eléctricos y capacidad de fabricación de baterías del mundo.

Con un estimado de 230 kt por año, la capacidad de reciclaje establecida en China es 1,5 veces más grande que la capacidad combinada de Europa.

Las baterías que se reciclan hoy en día provienen predominantemente de los consumidores chatarra de fabricación de electrónica y baterías. Hasta que haya suficientes cantidades de baterías para reciclar al final de su vida útil, chatarra de procesos de fabricación está llamado a desempeñar un papel importante. Sin embargo, esto se espera que cambie drásticamente ya que casi 150 GWh de EV usados.

LA VARIANTE LFP CON HIERRO Y FÓSFORO. QUIÉNES LA PRODUCEN
Las baterías LFP contrastan con otras químicas en el uso de hierro y fósforo en lugar de los más críticos níquel, manganeso y cobalto encontrado en las variantes NCA y NMC de baterías de iones de litio. 

Lo que no es tan positivo es que su densidad de energía tiende a ser significativamente menor que el de las químicas NMC y NCA, aunque la brecha se ha reducido notablemente con el diseño de celda a paquete. 

En general, un aumento en la cuota de mercado de las baterías LFP, como estamos presenciando hoy, implica niveles más bajos de preocupaciones de seguridad mineral debido a la ausencia de cobalto, níquel y manganeso cuyas cadenas de suministro están más geográficamente concentrado y propenso a las interrupciones.

Sin embargo, esto no significa que las baterías LFP estén libres de preocupaciones de la cadena de suministro. Las baterías LFP contienen fósforo, que también se utiliza en grandes volúmenes para la producción de fertilizantes. 

Dependiendo de la  evolución de la cuota de mercado de LFP para vehículos eléctricos, la posibilidad de conflicto en las demandas de fósforo pueden surgir en el futuro entre el sector manufacturero y agrícola.

Además, también podrían surgir importantes desequilibrios regionales en la cadena de suministro de fósforo, con posibles cuellos de botella tanto en términos de recursos identificados y procesamiento. 

Alrededor del 70% de los recursos conocidos de roca fosfórica se concentran geográficamente en Marruecos y la Región del Sáhara Occidental. 

Por el lado del procesamiento, actualmente el fósforo de alta pureza necesaria para las baterías LFP solo puede ser producido por un método con las capacidades de refinación existentes en solo cuatro países - China, Estados Unidos, Kazakstán y Viet Nam. 

Algunos mineros junior  están explorando nuevos depósitos en Canadá y Noruega.

Una consideración final es el precio. Si bien es la variante más barata de una batería de iones de litio, el aumento de los precios del litio en 2022 provocó un mayor salto relativo en los precios de las baterías LFP en comparación con otros químicos. 

El aumento de precio de LFP se estimó en alrededor del 25% en comparación con menos del 15% para las baterías NMC. Quedan pilas LFP mucho menos costo que NCA y NMC por kilovatio-hora pero el precio de desarrollos del año pasado muestra que la carrera entre la química de diferentes baterías está lejos de terminar.

LAS BATERÍAS LLEGARÁN AL FINAL DE SU PRIMERA VIDA EN 203O
Algunas de las instalaciones de reciclaje más grandes que ya están en funcionamiento incluyen la empresa alemana Redux que tiene una capacidad de reciclaje de 50 kt al año y logra una tasa de reciclaje de metales del 95% y Guangdong Brunp Grupo en China que tiene una capacidad de reciclaje de baterías de 30 kt por año con una tasa de recuperación superior al 99% para el níquel y el 97% para el cobalto y manganeso. 

En 2023, Glencore y Li-Cycle anunciaron un plan para estudiar la viabilidad de desarrollar un gran centro de reciclaje de baterías en Europa. Mayoría operaciones de reciclaje de baterías establecidas se basan en la pirometalurgia, pero el La mayoría de la capacidad planificada usa hidrometalurgia o una combinación de os dos porque la hidrometalurgia consume menos energía y permite mayor tasa de recuperación.

A pesar del progreso en algunas regiones clave, los esfuerzos para el reciclaje deben ser crecerá significativamente en los próximos años, particularmente en Europa y América del Norte, donde el despliegue de vehículos eléctricos es el más grande fuera de Porcelana. 

Se estima que Europa representa alrededor del 15 % de la chatarra mundial en 2030 según Benchmark Mineral Intelligence. Para esto, más apoyo político para incentivar el reciclaje, estandarizar el diseño de baterías con en mente el reciclaje y formular regulaciones para el movimiento de productos al final de su vida útil.