JAMES LEY*

Los vehículos eléctricos y las tecnologías de almacenamiento de baterías no son nuevas, pero a medida que la pandemia Covid-19 ha puesto un cohete en la transición energética global, el interés en todo lo relacionado con las baterías ha alcanzado nuevas alturas.  

La demanda de batería ahora está aumentando rápidamente y el uso significativo de la batería ya no es una discusión teórica. No es de extrañar que los mercados escandinavos estén liderando el camino, con más del 80% de las ventas de automóviles noruegos nuevos en el primer trimestre de 2021 siendo vehículos eléctricos e híbridos enchufables.  

Si bien Noruega podría descartarse como un caso atípico, incluso el observador más pesimista tendría dificultades para descartar el rápido crecimiento en el mercado automotriz más grande del mundo: casi uno de cada cinco vehículos nuevos vendidos en China en agosto fueron vehículos eléctricos o híbridos enchufables. La tendencia es muy parecida en los grandes mercados de automóviles de Europa occidental de Francia, Alemania y el Reino Unido, donde las ventas de vehículos eléctricos e híbridos enchufables representan entre el 15% y el 25% de los vehículos nuevos vendidos.  

Para respaldar este crecimiento en la demanda de baterías, los productores de las materias primas necesarias para fabricar baterías tendrán que aumentar rápidamente las inversiones en los próximos años para asegurarse de que puedan sostener la creciente demanda de vehículos que funcionan con baterías y soluciones.

La demanda de baterías para vehículos eléctricos y aplicaciones de almacenamiento estacionario se disparará en la próxima década, aumentando en promedio un 36% cada año entre 2021 y 2030, según el pronóstico de Rystad Energy. Inicialmente, la demanda estará liderada por el sector de vehículos eléctricos, mientras que la demanda de baterías de almacenamiento estacionario contribuirá cada vez más hacia el final de la década (Figura 1).

Se espera que la creciente demanda de baterías ejerza una gran presión sobre las cadenas de suministro que entregan las materias primas para fabricar estos productos. Por ejemplo, se espera que el grafito comúnmente utilizado en ánodos experimente un aumento de la demanda anual a más de 12 millones de toneladas para 2030, mientras que la demanda de silicona aumentará a más de 8 millones de toneladas. Sin embargo, la mayor preocupación en la cadena de suministro proviene actualmente de las materias primas necesarias para fabricar cátodos.

El carbonato de litio se utilizará ampliamente en todos los tipos principales de baterías: fosfato de hierro-litio (LFP), níquel-cobalto-manganeso (NCM) y níquel-cobalto-aluminio (NCA). Se prevé que más de las cuatro quintas partes del suministro mundial de litio se destinen al mercado de las baterías. No hay escasez de litio en el suelo para satisfacer la creciente demanda de vehículos eléctricos, pero la ingeniería, el financiamiento, la construcción y luego la extracción del recurso no es un proceso rápido. Las dos rutas principales para la extracción de litio son la extracción de rocas duras y la evaporación de litio de las salmueras. Estimamos que se necesitan alrededor de cinco años para desarrollar, financiar y construir una mina de roca dura y alrededor de siete años para un depósito de salmuera.

El volumen de carbonato de litio equivalente (LCE) requerido por la industria de los vehículos eléctricos para la fabricación de baterías fue de alrededor de 280.000 toneladas en 2020. Según nuestras estimaciones de crecimiento de la demanda de baterías para vehículos eléctricos, esperamos que la necesidad de LCE de la industria de las baterías casi se cuadruplique a casi 1,1 millones de toneladas. ya para 2025.

Rystad Energy rastrea la capacidad de todas las operaciones de extracción de litio y salmuera existentes en todo el mundo, y sus posibles expansiones de capacidad. Actualmente vemos más de 40 nuevos proyectos listos para ingresar al mercado para suministrar litio en la próxima década, pero a pesar de esto, estimamos que  el LCE global disponible para el mercado de baterías será alrededor de 275,000 toneladas menos de lo requerido para 2027 (Figura 2). Este déficit será aún mayor si no se sancionan nuevas minas en los próximos años.

Se necesitarán cambios estructurales en la industria del litio para que sea sostenible a largo plazo. Más minería parece la única opción a corto plazo para satisfacer la creciente demanda, pero esto corre el riesgo de descarrilar las credenciales ambientales de la industria de los vehículos eléctricos.

 La extracción de litio en roca dura requiere grandes cantidades de agua y puede liberar hasta 15 toneladas de CO 2 por cada tonelada de litio producida. La extracción de litio de los depósitos de salmuera, aunque emite menos CO 2 , requiere más agua, y este proceso a menudo tiene lugar en partes del mundo donde el agua es escasa.

En el Reino Unido, Alemania y los EE. UU. Se están explorando métodos ecológicos de extracción de litio a partir de salmueras geotérmicas. Si bien vemos un mayor enfoque en estos métodos de extracción directa de litio (DLE), nos preguntamos qué tan rápido esto puede aliviar las restricciones de suministro que se esperan en el mercado en los próximos años. Actualmente, no esperamos que el litio de DLE ofrezca tonelajes importantes en el mercado hasta mucho más tarde en esta década.

El litio no es la única materia prima para la que se prevé que el suministro se vea sometido a una gran presión para satisfacer la demanda proyectada; asegurar suficiente níquel también será un dolor de cabeza para los fabricantes de baterías.

Rystad Energy espera que las químicas de baterías a base de níquel tengan la mayor participación del mercado para 2030, ligeramente por delante de las baterías a base de hierro, con otras soluciones muy por detrás de estos dos grupos principales. Sin embargo, el acceso limitado al níquel podría arruinar las ruedas de este pronóstico, ya que la industria de las baterías tiene que competir por el suministro con otras industrias en crecimiento como la siderurgia y, al mismo tiempo, los mineros no están encontrando suficientes depósitos nuevos de níquel de la calidad. necesarios para la producción de baterías. Como resultado, es posible que los fabricantes de automóviles y de baterías deban buscar productos químicos alternativos para las baterías para satisfacer la demanda.

Las baterías con uso intensivo de níquel son las preferidas por muchos fabricantes occidentales debido a su alta densidad de energía combinada con una menor proporción de cobalto. El cobalto se extrae principalmente en la República Democrática del Congo, donde las malas credenciales de ESG (medioambientales, sociales y de gobernanza) lo convierten en una opción poco atractiva para los fabricantes de automóviles.

El níquel se extrae en dos formas, sulfuros y lateritas, y se divide en níquel de Clase 1 con un contenido de níquel de más del 99% y Clase 2 con un contenido de níquel por debajo del 99%. Alrededor del 70% del níquel de clase 1 proviene de los depósitos de sulfuro menos abundantes, y el resto se extrae de los depósitos de laterita de limonita mediante un proceso llamado lixiviación ácida a alta presión (HPAL). Los fabricantes de baterías requieren un grado muy alto de níquel como entrada, es decir, solo grados de níquel de Clase 1; el níquel de Clase 2 no es adecuado para baterías debido al mayor contenido de hierro y lo utilizan otras industrias como el acero inoxidable. Esto significa que menos de la mitad del suministro mundial de níquel es adecuado para la fabricación de cátodos de baterías.

A diferencia de otras materias primas clave para baterías utilizadas para cátodos como el litio, el mercado de baterías no es el usuario final dominante del níquel a corto plazo. La industria del acero inoxidable representa más del 70% de la demanda mundial actual de níquel, y el mercado de baterías representa menos del 10% de la demanda mundial de níquel metálico en 2020, según nuestras estimaciones.

Se espera que la demanda de metal de níquel de la industria del acero inoxidable siga creciendo alrededor del 5% anual, mientras que el crecimiento de la demanda de baterías está a punto de explotar. En un escenario de suministro ilimitado, las baterías por sí solas podrían requerir más de 2 millones de toneladas (Mt) de níquel metálico para 2030, en comparación con el suministro global total del año pasado de aproximadamente 2,3 Mt.

Esta creciente demanda del mercado de baterías ejercerá una enorme presión sobre la cadena de suministro de níquel en menos de una década. Cuando la demanda pronosticada del mercado de baterías se suma al crecimiento del suministro de níquel requerido por industrias establecidas como el acero inoxidable, esperamos que el mercado del níquel se encuentre con un déficit de suministro antes de mediados de esta década, según las minas conocidas y proyectos y sus planes de desarrollo (Figura 3).

Dado que la demanda de materias primas para baterías ya está aumentando, los aumentos de precios son inevitables.

Los precios de las materias primas utilizadas en la producción de baterías han subido en las últimas semanas después de que China introdujera el mes pasado una nueva ronda de restricciones sobre el uso de electricidad, lo que obligó a los productores de materias primas a restringir la producción.

 Los productores de cátodos de baterías y sus materias primas, que se encuentran principalmente en el sur de China, redujeron rápidamente sus tasas de operación y volúmenes de producción. 

La industria de materiales de ánodos en el norte del país tiene un ciclo de producción más largo y, por lo tanto, tuvo pocos cambios en la producción en septiembre, y se espera que las restricciones afecten la producción en los próximos meses.

Rystad Energy estima que más de las tres cuartas partes de las emisiones globales de dióxido de carbono son, al menos en parte, direccionables por baterías. Es probable que esto impulse la demanda mundial de baterías a una tasa promedio anual del 38% entre 2020 y 2030. Al mismo tiempo, las recientes restricciones eléctricas de China son parte de los esfuerzos del país para cumplir sus propios objetivos de reducción de emisiones en el camino hacia la reducción de emisiones domésticas. neutralidad de carbono.

*Vicepresidente Energy metals