El fuerte aumento de los precios de las materias primas para baterías desde principios de 2021 está generando especulaciones sobre una posible destrucción de la demanda o retrasos, y ha llevado a la creencia de que las empresas automovilísticas podrían cambiar las preferencias de sus clientes en cuanto a vehículos eléctricos.

El paquete de menor costo tradicionalmente ha sido de fosfato de hierro y litio, oLFP.Tesla lleva utilizando LFP en sus modelos básicos fabricados en China desde 2021. Otros fabricantes de automóviles, como Volkswagen y Rivian, también han anunciado que utilizarán LFP en sus modelos más económicos.

Las baterías de níquel-cobalto-manganeso, o NCM, son otra opción. Necesitan una cantidad similar de litio paraLFPPero incluye cobalto, que es caro y cuyo proceso de producción es controvertido.

El precio del cobalto ha subido un 70% en lo que va del año. El níquel ha experimentado turbulencias recientes tras una subida repentina de posiciones cortas en la LME. El 10 de mayo, el precio del níquel a tres meses cotizaba en un rango intradiario de entre 27.920 y 28.580 dólares por tonelada.

Mientras tanto, los precios del litio se han disparado más de un 700% desde principios de 2021, lo que ha provocado un gran aumento en los precios de los paquetes de baterías.
Según S&P Global Market Intelligence, los costos de los metales para baterías en China aumentaron un 580,7% interanual en marzo para las baterías LFP, en términos de dólares por kilogramo, llegando a casi 36 dólares/kWh. Las baterías NCM aumentaron un 152,6% durante el mismo período, alcanzando los 73-78 dólares/kWh en febrero.

"El caminolitioSu precio ha subido en los últimos 12 meses. El descuento es menor de lo esperado [en comparación con NCM] y, si se tienen en cuenta los factores de rendimiento, la decisión se vuelve más difícil. Quizás convenga sacrificar algo de rendimiento por un menor coste, pero hoy en día no es mucho más barato”, comentó un vendedor de hidróxido de cobalto.

“Existía preocupación, efectivamente, porque el coste del LFP suponía un riesgo demasiado grande para el segmento al que se dirige, que son las baterías de bajo coste”, coincidió una fuente de un productor de litio.

“A corto y mediano plazo, no existen alternativas obvias a las baterías con alto contenido de níquel (aquellas que contienen 8 partes de níquel o más). El regreso a las baterías NMC con menor contenido de níquel reaviva las preocupaciones sobre el uso de cobalto, mientras que las baterías LFP aún no pueden igualar completamente el rendimiento en autonomía y, además, presentan características de baja temperatura relativamente desfavorables en comparación con las baterías con alto contenido de níquel”, afirma Alice Yu, analista sénior de S&P Global Market Intelligence.

Si bien la tecnología preferida en China es la batería LFP, se suele asumir que la tecnología NCM desempeñará un papel más importante en los mercados de la UE, donde los consumidores prefieren automóviles que les permitan viajar por todo el país o a través del continente con el menor número de cargas.

“Al diseñar plantas de baterías, debemos considerar la flexibilidad. Actualmente, existe paridad de precios entre las baterías LFP y NCM. Si las LFP vuelven a ser mucho más económicas, podríamos priorizar su producción, pero ahora mismo deberíamos producir NCM porque es un producto de alta gama”, afirmó un fabricante de equipos originales del sector automotriz.

Un segundo fabricante de automóviles se hizo eco de ese comentario: "Las baterías LFP estarán presentes en los vehículos de gama básica, pero no se adoptarán para los coches de gama alta".

Factor limitante

El suministro de litio sigue siendo una gran preocupación para el mercado de los vehículos eléctricos y algo que podría impedir que cualquier empresa se pase fácilmente a la batería de litio-ferrofosfato (LFP).

Un estudio de S&P Global Commodity Insights muestra que, incluso si todas las minas de litio previstas entran en funcionamiento en el plazo propuesto, con las especificaciones adecuadas de material apto para baterías, seguirá habiendo un déficit de 220.000 toneladas métricas para 2030, suponiendo que la demanda alcance los 2 millones de toneladas métricas al final de la década.

La mayoría de los productores occidentales de litio tienen la mayor parte de su producción contratada mediante contratos a largo plazo, y los transformadores chinos han estado muy ocupados tanto con las necesidades de contratos al contado como con los contratos a largo plazo.

“Hay varias solicitudes puntuales, pero no tenemos material disponible en este momento”, dijo la fuente del productor de litio. “Solo disponemos de volúmenes cuando un cliente tiene algún problema o cancela un envío por algún motivo; de lo contrario, todo está reservado”, agregó.

La creciente preocupación por que el litio y otros metales utilizados en las baterías se conviertan en el factor limitante para impulsar la adopción de vehículos eléctricos ha llevado a los fabricantes de automóviles a involucrarse cada vez más en la fase inicial de la industria.

General Motors invertirá en el desarrollo del proyecto de litio Hell's Kitchen de Controlled Thermal Resources en California. Stellantis, Volkswagen y Renault se asociaron con Vulcan Resources para obtener material del proyecto Zero Carbon en Alemania.

Alternativa al ion sodio

Ante la previsión de escasez de litio, cobalto y níquel, la industria de las baterías ha estado explorando alternativas. Las baterías de iones de sodio se consideran una de las opciones más prometedoras.

Las baterías de iones de sodio suelen emplear carbono en el ánodo y materiales de la categoría conocida como azul de Prusia en el cátodo. Según Venkat Srinivasan, director del Centro Colaborativo Argonne para la Ciencia del Almacenamiento de Energía (ACCESS), con sede en Estados Unidos, existe una serie de metales que pueden utilizarse con el azul de Prusia, y la elección varía según el fabricante.

Según las fuentes, la principal ventaja de las baterías de iones de sodio es su menor coste de producción. Gracias a la abundancia de sodio en la Tierra, estas baterías podrían costar entre un 3 % y un 50 % menos que las de iones de litio. Su densidad energética es comparable a la de las baterías de litio-ferrofosfato (LFP).

Contemporary Amperex Technology (CATL), uno de los mayores fabricantes de baterías de China, presentó el año pasado su primera generación de baterías de iones de sodio, junto con su solución de baterías AB, que demostró su capacidad para integrar celdas de iones de sodio y de litio en un solo paquete. Según CATL, el proceso de fabricación y el equipo de la batería de iones de sodio son compatibles con los de la batería de iones de litio actual.

Pero antes de que la tecnología de iones de sodio pueda alcanzar una escala comercial significativa, es necesario abordar algunas preocupaciones.

Todavía quedan algunos aspectos por mejorar en lo que respecta al electrolito y al ánodo.

En comparación con una batería basada en LFP, la de iones de sodio tiene mayor rendimiento durante la descarga, pero menor rendimiento durante la carga.

El principal factor limitante es que aún falta bastante tiempo para que esté disponible a nivel comercial.

Del mismo modo, se han realizado inversiones por valor de miles de millones de dólares en la cadena de suministro de iones de litio, basadas en composiciones químicas ricas en litio y níquel.

“Sin duda consideraríamos las baterías de iones de sodio, pero primero debemos centrarnos en las tecnologías que ya existen y en poner en marcha la planta”, dijo un fabricante de baterías.