El avance de la transición energética es una de las megatendencias globales de nuestro tiempo, bajo esa idea Benchmark describe el tamaño que debe alcanzar el ecosistema de iones de litio, desde la mina hasta el mercado final, para alcanzar Net Zero.

La necesidad de hacer la transición hacia energías no fósiles, en particular eólica y solar, no es nada nuevo. El mundo se dio cuenta de esto hace una década. Pero la capacidad de almacenar esta energía a gran escala, de manera eficiente y económica, será un avance revolucionario.

El auge de los vehículos eléctricos puros demuestra que la batería de iones de litio es cada vez mejor, más barata y más abundante. Esto significa que llegó para quedarse. Sin embargo, fabricar baterías a escala y construir las correspondientes cadenas de suministro de minerales críticos es un gran desafío.

La batería de iones de litio y las principales cadenas de suministro que la alimentan están bajo una atención cada vez mayor.

¿Por qué es este el caso? Los recientes comentarios de responsables políticos, organizaciones internacionales y, a principios de este año, el director ejecutivo de Tesla, Elon Musk, han impulsado el pensamiento de Benchmark sobre el tamaño que debe alcanzar el ecosistema de baterías de iones de litio. Musk estima que el mundo necesita 240 TWh de baterías desplegadas (baterías en estado salvaje, instaladas y en funcionamiento) para un futuro energético sostenible.

Esto ha proporcionado un objetivo cuantificable hacia el cual la industria puede trabajar. Los datos de referencia muestran que para lograr este objetivo Net Zero de 240 TWh para 2050, la industria necesitará escalar de 1,1 TWh de producción anual de baterías de iones de litio en 2023 a casi 15 TWh en 2050.

Este aumento de 15 veces en la producción de celdas de batería no es realmente el desafío central. Más bien, está construyendo las cadenas de suministro de minerales críticos de litio, níquel, grafito, cobalto y manganeso que proporcionan las bases de materia prima para respaldar este aumento.

"Creemos que el concepto 'Net Zero 240' de Benchmark proporciona un marco valioso para la industria y orienta cómo pensar en sus objetivos de energía sostenible. Si bien es importante reconocer el potencial de las químicas alternativas de las baterías, hemos decidido concentrar este análisis en las baterías de iones de litio debido a sus vientos de cola a largo plazo. La química de las baterías no será estática, pero tampoco lo serán los requisitos para un futuro de energía limpia", destaca el documento.

Litio: del nicho al mainstream y la necesidad de un escenario más grande

Un mayor suministro de litio es crucial para lograr la visión Net Zero 240. La industria de las baterías ya consume la mayor parte del litio del mundo, y estos requisitos de almacenamiento de energía solo se intensificarán si queremos alcanzar algún tipo de futuro de energía limpia.

En 2022, la industria de las baterías de iones de litio consumió más de 540.000 toneladas de litio. Se espera que este volumen se multiplique por diez en la trayectoria actual de la demanda de la industria, antes de tener que escalar a más de 8,5 millones de toneladas anuales en la década hasta 2050. El pronóstico actual para el suministro anual total es de solo 2,53 millones de toneladas LCE en 2030 y 3,93 millones de toneladas anuales. m toneladas LCE en 2040.

La vía Net Zero 240 impulsaría la demanda total en todas las industrias a 5 millones de toneladas LCE ya en 2030. La demanda total sería aproximadamente el doble de la oferta anual que se pronostica actualmente en cada hito clave.

Debido a sus propiedades livianas, el litio es un elemento esencial para la mayoría de los dispositivos portátiles de almacenamiento de energía. Todos los vehículos eléctricos modernos utilizan baterías de iones de litio como fuente principal de almacenamiento de energía. Las características livianas del litio le permiten almacenar y distribuir energía a la escala y potencia necesarias para el transporte. Las baterías de iones de litio superan a las tecnologías rivales tradicionales en muchos aspectos, como la densidad de energía, la longevidad y el suministro de voltaje, lo que las convierte en una alternativa general superior. La electricidad se genera en una batería de iones de litio cuando los iones de litio se mueven del ánodo al cátodo, lo que provoca una circulación de electrones. La carga se produce cuando se invierte el proceso.

Los productos electrónicos de consumo, como las tabletas y los teléfonos móviles, requieren baterías de litio, así como elementos como herramientas eléctricas, equipos médicos y productos farmacéuticos. Los medios de transporte más pequeños, como las bicicletas y los cada vez más populares scooters urbanos, utilizan almacenamiento de iones de litio junto con ayudas para la movilidad, como sillas de ruedas.

Más allá del uso del producto químico en baterías de iones de litio para vehículos eléctricos, dispositivos portátiles y, en algunos casos, almacenamiento estacionario, existen otras aplicaciones industriales que seguirán compitiendo por el material en el mercado, con una falta de materiales sustitutos en muchos vidrios, cerámicas y productos lubricantes.