ANAHÍ ABELEDO

¿Existe suficiente capacidad de fabricación de baterías para satisfacer la demanda futura? Esta es la gran pregunta que se hacen los actores del mercado ante la multiplicación de las gigafábricas. Mientras que el cobalto, el níquel y el litio acaparan los titulares, otro mineral crítico está ganando protagonismo silenciosamente en la revolución de las baterías de iones de litio: el espato flúor. LLegan las baterías sólidas. Opiniones de expertos.

Actualmente, Benchmark Mineral Intelligence, rastrea alrededor de 408 de estas mega plantas de producción que ponen a la cadena de suministro ante un abismo entre oferta y demanda. 

“Tenemos que ser muy francos acerca de dónde nos encontramos con esta situación. Así que realmente estamos al borde del precipicio en términos de suministro de materias primas", afirmó Terry Scarrott de Benchmark.

Su éxito requerirá inversiones masivas en una cadena de valor que abarca complejos proyectos de minería de metales para baterías, enormes plantas de fabricación de baterías de iones de litio y sistemas de almacenamiento de energía renovable.

Se espera que la demanda de fluoruro del sector de baterías de iones de litio supere los 1,6 millones de toneladas para 2030, lo que representa una parte significativa del mercado general, según Fluorspar Market Outlook de Benchmark. 

Benchmark también considera que el sector de la electrónica de consumo representará una mayor proporción de la demanda de baterías en el futuro, específicamente el mercado emergente de micromovilidad, que incluye bicicletas eléctricas, patinetes y ciclomotores.

Según datos de Benchmark , se espera que las baterías representen un enorme 88 % de los 1,2 millones de toneladas métricas de demanda de litio proyectadas para 2024.

El Benchmark World Tour, que se realizó este año en Perth, Australia, organizada por Benchmark Mineral Intelligence, permitió conocer -en una serie de seminarios de inversión- la opinión de especialistas en cadenas de suministro de baterías de iones de litio y vehículos eléctricos (EV).

Fluorspar o espato flúor, el mineral que gana mercados

FLUORSPAR, UN TRIUNFADOR SILENCIOSO
Mientras que el cobalto, el níquel y el litio acaparan los titulares, otro mineral crítico está ganando protagonismo silenciosamente en la revolución de las baterías de iones de litio: el espato flúor. Específicamente, el espato ácido, un concentrado de espato flúor de alta calidad, está surgiendo como un actor vital en varias etapas de la cadena de valor de las baterías, impulsando la demanda y remodelando el panorama de la industria.

Se espera que la demanda de fluoruro del sector de baterías de iones de litio supere los 1,6 millones de toneladas para 2030, lo que representa una parte significativa del mercado general, según Fluorspar Market Outlook de Benchmark . 

Este modesto mineral, compuesto principalmente de fluoruro de calcio (CaF2), tiene potencial más allá de sus usos tradicionales en refrigerantes, fabricación de acero y producción de aluminio. El espato flúor se produce principalmente mediante operaciones a cielo abierto y tiene dos grados principales: grado metalúrgico (metespato) para la fabricación de acero y grado ácido (espato ácido). El material se extrae y luego se procesa mediante trituración, molienda y clasificación física.

El material de grado ácido o espato ácido requiere un refinado químico adicional para alcanzar un contenido de CaF 2 del 97 % . El producto final se vende en forma de polvo y se transporta como torta de filtración seca o húmeda, según las rutas de envío y el mercado final.

A medida que el mercado de baterías de iones de litio experimenta un crecimiento exponencial impulsado por los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía renovable, las propiedades únicas del fluorita encuentran cada vez más aplicaciones en cuatro áreas clave:

+ 1.  Aglutinante de fluoruro de polivinilideno (PVDF) en cátodos: el PVDF, un fluoropolímero derivado del espato flúor, sirve como material aglutinante fundamental que mantiene unidos los materiales activos del cátodo. Su excelente rendimiento en baterías de alto voltaje y su resistencia a ambientes químicos hostiles lo hacen insustituible. La creciente demanda de cátodos con alto contenido de níquel, con su densidad energética superior, aumenta aún más el consumo de PVDF.

+ 2.  Recubrimiento de PVDF en separadores en celdas con formato de bolsa: Las celdas de bolsa, populares en electrónica de consumo y aplicaciones de baterías más pequeñas, emplean separadores recubiertos con PVDF para mejorar su estabilidad y seguridad. Esta aplicación, aunque actualmente es menor que el uso de aglutinantes catódicos, está experimentando un rápido crecimiento debido a la creciente popularidad de las células de bolsa.

+ 3.  Electrolito de hexafluorofosfato de litio (LiPF6): LiPF6 sirve como sal electrolítica clave en las baterías de iones de litio, lo que facilita el movimiento de los iones de litio. Su producción depende en gran medida del ácido fluorhídrico (HF), que se deriva del espato flúor. La creciente demanda de baterías de iones de litio se traduce directamente en un aumento del consumo de LiPF6 y, en consecuencia, de fluorita.

+ 4.  Ácido fluorhídrico para la purificación de ánodos: el grafito en escamas naturales, un material de ánodo común, a menudo contiene impurezas como sílice. HF juega un papel crucial en la eliminación de estas impurezas, mejorando el rendimiento y la seguridad del ánodo. A medida que aumenta la demanda de grafito de alta pureza, también aumenta la dependencia del HF y, posteriormente, del espato flúor.

LA DEMANDA INCESANTE
Los vehículos eléctricos son ahora sinónimo de baterías de iones de litio en la mente de la mayoría y, sin duda, el floreciente mercado de vehículos eléctricos representa actualmente el mayor segmento de demanda para la industria de las baterías.

Terry Scarrott, consultor principal de Benchmark, dijo a los inversores en una presentación que, si bien los híbridos enchufables representan una gran parte de la demanda en el mercado de vehículos eléctricos hoy en día, durante la próxima década su empresa espera ver esa transición de la demanda hacia vehículos totalmente eléctricos, con un centrarse en turismos y vehículos ligeros.

Sin embargo, también se espera que la demanda de baterías procedentes de sistemas de almacenamiento de energía experimente un fuerte crecimiento en los próximos años. "Puede parecer que está siendo eclipsado por el mercado de vehículos eléctricos, pero ciertamente hay un crecimiento anual compuesto muy saludable en ese mercado también", dijo. 

“La mayor parte de eso provendrá de proyectos a escala de redes de servicios públicos. Pero también hay un papel muy importante que desempeñar con el almacenamiento de energía descentralizado, y eso abarcará todos los mercados a nivel mundial".

FABRICANTES DE EV BUSCAN MEJORAR EL COSTE
Durante el año pasado, el crecimiento de las ventas de vehículos eléctricos ha mostrado signos de disminución a medida que la industria intenta superar los obstáculos para ampliar la adopción por parte de los consumidores, principalmente la ansiedad por los costos y el alcance. 

En Perth, el equipo de Benchmark compartió una serie de desarrollos en el espacio que podrían ayudar a aliviar estos desafíos en la demanda de los consumidores.

"La primera es que estamos viendo mejoras en la densidad de energía, lo que está ayudando a los consumidores a superar parte de la ansiedad por la autonomía de la que oímos hablar a menudo", explicó Scarrott. “Dentro de eso, hay muchas tecnologías que se están implementando actualmente o están surgiendo, o incluso se encuentran en etapas tempranas de desarrollo. Y eso nos da motivos para ser optimistas cuando miramos a los mercados futuros”, dijo.

Una de esas tecnologías son las baterías de estado sólido , señaló el consultor principal de Benchmark, Cameron Perks, quien también habló en el evento. Como sugiere el nombre, estas baterías utilizan un electrolito sólido entre el ánodo y el cátodo en lugar del electrolito líquido y el separador de polímero que se utilizan en las baterías tradicionales de iones de litio.

El importante fabricante de automóviles Toyota Motor (NYSE: TM , TSE:7203) planea lanzar al mercado vehículos eléctricos alimentados por baterías de estado sólido para 2028. Este tipo de batería requiere entre cinco y diez veces más litio que sus homólogos líquidos.

Prototipo de batería sólida de Toyota Motors

La mayor densidad de energía de estas baterías aborda las preocupaciones de los compradores sobre el alcance y el costo de la batería al permitir una carga más rápida, una mayor duración de la batería y eliminar la necesidad de una estructura de ánodo de grafito.

"Se trata del rendimiento de los vehículos eléctricos, de que el atractivo sexual es la autonomía", dijo Perks. "Y ahí es donde eventualmente entrarán las baterías de estado sólido, y eso simplemente agrega mucha más demanda al litio".

Además de la tecnología de baterías de estado sólido, Benchmark está prestando atención a la aparición de varias alternativas a las químicas tradicionales, como el níquel-cobalto-manganeso (NCM). En particular, los consultores de la empresa están en la mente de las baterías de litio-hierro-fosfato (LFP) y derivados como el litio-manganeso-hierro-fosfato (LMFP).

“Estamos llegando al rango de alrededor de 160 a 200 vatios-hora por kilo para LFP, lo que constituye un argumento muy convincente para el despliegue generalizado de LFP. Y ciertamente una alternativa más competitiva en costos que NCM”, dijo Scarrott.

Maximilian Court, director de productos químicos para baterías de Benchmark, se hizo eco de estos sentimientos. "Algunos de los diferentes tipos (de baterías), LMFP, por ejemplo, pueden comenzar a invadir densidades de energía de tipo NCM para resolver parte del problema de ansiedad por el alcance que tienen determinados fabricantes de automóviles", señaló en su presentación.

Las baterías LFP de menor costo también pueden disminuir las presiones relacionadas con la inflación sobre los consumidores. “Esto es claramente bastante atractivo, particularmente cuando los hogares están bajo presión para comprar un auto nuevo, pero no gastar ni arruinarse. Probablemente recurrirán a productos químicos de tipo LFP, sobre todo si se les añade algo de manganeso, por ejemplo, lo que puede aumentar las densidades volumétricas y gravimétricas de la batería y mejorar el alcance”, añadió Court.

Si bien el alto costo de los vehículos eléctricos en comparación con los vehículos con motor de combustión interna (ICE) es un desafío por ahora, Scarrott dijo que Benchmark prevé que los precios de las baterías caerán en los próximos años. 

Para que la adopción generalizada de los vehículos eléctricos se haga realidad, “realmente necesitamos ver una paridad de precios entre los vehículos eléctricos y los vehículos tradicionalistas de combustión interna”, afirmó. "Y en nuestra perspectiva, esperamos que esa inflexión se produzca en algún momento hacia el final de la década, particularmente para los vehículos de pasajeros".

LA CADENA DE SUMINISTRO SE ENFRENTA AL ABISMO DE LAS MATERIAS PRIMAS
Otros desafíos clave que enfrenta el mercado de vehículos eléctricos se encuentran dentro de la cadena de suministro global de baterías.

De ellos, sólo 191 están activos y no todos funcionan a plena capacidad. A medida que más y más gigafábricas entren en funcionamiento y aumenten sus tasas de producción, también aumentará su consumo de litio y otros metales para baterías.

Scarrott dio el ejemplo de la propuesta de expansión de la gigafábrica de Tesla (NASDAQ: TSLA ) en Nevada hasta una capacidad nominal de 140 gigavatios hora: por sí sola podría consumir entre una octava y una quinta parte del suministro mundial de litio.

“Si piensas en esto contextualmente, con todas las otras gigafábricas que están surgiendo, hay mucho por lo que jugar. Hay un tiroteo en el horizonte”, advirtió. “Tenemos que ser muy francos acerca de dónde nos encontramos con esta situación. Así que realmente estamos al borde del precipicio en términos de suministro de materias primas”. En su opinión, será necesario realizar importantes inversiones en las fases iniciales para hacer frente a estos déficits en la cadena de suministro, y la pregunta importante es cuándo sucederá.

Este desafío se está viendo exacerbado por el entorno de bajos precios del litio en los últimos años, como señaló Perks en su presentación. Los precios más bajos del litio han disuadido la inversión en proyectos nuevos y de expansión del litio, así como también han frenado la producción. Sin embargo, dijo a los asistentes que las empresas de recursos bien administradas que puedan desarrollar proyectos durante este entorno de precios bajos estarán mejor posicionadas para ganar participación de mercado antes de la próxima tendencia alcista.

Aunque Benchmark pronostica un mayor suministro de litio para 2024, Perks dijo que se espera que el exceso de suministro sea de corta duración y que el sector entre en un período de déficit mucho antes de lo previsto aNteriormente.

FABRICANTES DE EV TOMAN MEDIDAS
Según la base de datos de baterías de iones de litio de Benchmark , se prevé que la demanda de baterías de iones de litio crezca casi un 400 % entre 2023 y 2030 hasta alcanzar la impresionante cifra de 3,9 teravatios hora.

Para satisfacer este abrumador y acelerado crecimiento de la demanda será necesaria una movilización oportuna de capital en la cadena de suministro mundial de baterías de iones de litio, informó Scarrott. ¿A cuánto asciende la inversión? "Hemos estado haciendo algunos cálculos a lo largo de toda la cadena de valor, y estimamos que se necesitará alrededor de medio billón de dólares en toda la cadena de valor sólo para cubrir los déficits previstos que están en el horizonte".

Al ver lo que está escrito en la pared, los principales fabricantes de automóviles estadounidenses como Ford (NYSE: F ), General Motors (NYSE: GM ) y Tesla están tratando de alcanzar a sus homólogos chinos tomando medidas para asegurar sus propias cadenas de suministro a través de acuerdos de compra y venta. inversiones de capital en productores de litio, así como inversiones directas en plantas de baterías.

"Lo que estamos observando durante el último año y 18 meses, ciertamente en el mercado norteamericano, es que algunos de los fabricantes de equipos originales están empezando a apostar por el upstream, o al menos dicen que lo van a hacer", afirmó. Scarrott. "Y, por supuesto, una de las formas de asegurar su cadena de suministro, mitigar algunas de las limitaciones de recursos y también mejorar los resultados es a través de la integración hacia atrás".