Energía Litio

¿Cuál la situación de la fabricación de baterías de litio?

¿Cuál es la capacidad instalada de fabricación de baterías de litio?

Las baterías se miden en kWh (kilo vatios por hora). Cuanto mayor es la cantidad de kWh de una batería mayor es la cantidad de energía que puede almacenar. Actualmente, la capacidad de una batería oscila entre los 35 kWh en coches pequeños (Honda e) y 100 kWh (Tesla Model S). Mientras más kWh tiene una batería más kilómetros puede recorrer el vehículo eléctrico sin necesidad de recargar la batería.

La capacidad instalada de las fábricas de baterías de litio se mide en millones de kWh o un GWh (giga vatios por hora). En el 2010, la capacidad instalada para la producción de baterías de litio para diferentes usos era de apenas 6 GWh. Entre el 2010 y el 2019 esa capacidad instalada para la fabricación de celdas de baterías de ion litio se multiplicó 73 veces. En el 2019 la capacidad instalada alcanzó 442 GWh. China es el país con la mayor capacidad de producción de baterías de litio (73%) seguido de Japón, Corea y EE.UU., que en 2019 cada uno tenían una participación de alrededor de 7%.

El 2020, según la Agencia Internacional de Energía (AIE), la capacidad instalada en el mundo para la producción de baterías de litio para vehículos eléctricos alcanzó los 300 GWh al año y utilizó el 53% de su capacidad instalada.

El principal destino de las baterías de litio son los vehículos eléctricos (58% en 2019), los artículos electrónicos portables (24%) y otros usos (18%). El sector que más crece es el de baterías para vehículos eléctricos que aumentó 300 veces durante la última década.

¿Cuáles son las principales empresas que fabrican celdas de litio?

En 2020, el mayor fabricante de celdas de baterías de litio, según su capacidad instalada, era LG Energy Solution de Corea del Sur, subsidiaria independiente de LG Chem. Esta compañía cuenta con 5 plantas con una capacidad instalada total de 81 GWh y suministra baterías de litio a Fiat Chrysler Automobiles (FCA), Ford, Geely, General Motors, Hyundai, Jaguar, Renault- Nissan-Mitsubishi (RNM), Tesla, VW y Volvo. En segundo y tercer lugar se encuentran las compañías chinas CATL y BYD con capacidades instaladas de 72 GWh y 62 GWh. Estas empresas chinas suministran baterías de litio a varias empresas chinas y a empresas de otros países como BMW, Toyota, RNM, VW y otras. En cuarto lugar, se encuentra Panasonic de Japón con 54 GWh de capacidad instalada. Panasonic tiene una alianza con Tesla de EE.UU. que involucraba la mitad de su producción en 2019. Panasonic junto a Tesla producirá baterías libres de cobalto en los próximos dos a tres años. Los principales fabricantes de baterías de litio se encuentran en Asia.

¿Cuál la producción de baterías de litio para vehículos eléctricos?

La capacidad máxima teórica de las plantas de baterías de litio rara vez se alcanza debido a problemas técnicos y logísticos. Por ejemplo, a veces se producen desaceleraciones por la escasez de cobalto, cátodos, problemas de control de calidad y otros.

Según la AIE, en el 2020 la producción de baterías de litio para vehículos eléctricos fue de 160 GWh y representó un crecimiento del 33% en relación al 2019. China concentró la mayor parte de la producción de baterías con casi 80 GWh en 2020, mientras que Europa tuvo el mayor aumento porcentual con 110% para llegar a 52 GWh. Por su parte, Estados Unidos se mantuvo estable con una producción de 19 GWh.

¿Cuánto crecerá la demanda de baterías para vehículos eléctricos?

A pesar de algunos altibajos, la demanda y producción de baterías de litio ha avanzado de forma casi pareja durante los últimos 10 años, sin embargo, para la presente década la situación es compleja y es necesario ver por separado las proyecciones de la demanda y la proyección de la producción de baterías de litio, en especial para vehículos eléctricos. Cómo en el caso de la demanda del carbonato e hidróxido de litio las proyecciones varían mucho según las fuentes consultadas y los diferentes tipos de escenarios que consideran.

La AIE prevé que la demanda de baterías para vehículos eléctricos aumente significativamente durante la próxima década, alcanzando 1,6 TWh (tera vatios por hora) para el 2030 en su Escenario de Políticas Actuales (EPA). En su Escenario de Desarrollo Sostenible (EDS), la AIE estima que esa cifra se puede duplicar y llegar a los 3,2 TWh. El Escenario de Desarrollo Sostenible de la AIE considera la implementación de políticas más ambiciosas para la reducción de gases de efecto invernadero. La AIE estima que durante la presente década la mayor demanda seguirá en la China, seguida de Europa y Estados Unidos.

Bloomberg en estima que para el 2030, la demanda de baterías para vehículos eléctricos podría multiplicarse por 15 hasta alcanzar los 2.576 GWh.

Por su parte, Insight en su informe de junio de 2021 proyecta que para el 2030 la demanda de baterías de litio para vehículos eléctricos superaría los 1.7 TWh en 2030.

Como se puede apreciar, las proyecciones al 2030 de demanda de baterías de litio para vehículos eléctricos fluctúa entre 1,6 TWh y 3,2 TWh con una media alrededor de los 2,4 TWh.

Para el año 2040 las proyecciones en general son mucho más ambiciosas. La AIE considerá que la demanda podría estar entre 2 TWh y 6,2 TWh. El escenario más optimista significaría un crecimiento de casi 40 veces en relación al 2020.

¿Qué tipo de transportes demandaran más baterías de litio?

A nivel de tipos de vehículos eléctricos, la AIE proyecta que los vehículos eléctricos ligeros (LDV por sus siglas en ingles) representarán el 85% de la demanda de baterías de litio para movilidades eléctricas, seguidas de las movilidades de 2 a 3 ruedas, buses y camiones.

La perspectiva según el informe de Transición de Energía de Rystad, es que la demanda de baterías en el sector transporte crezca un 15% anual en promedio entre 2020 y 2050. El sector de automóviles de pasajeros tendrá el mayor crecimiento, representando el 70% del aumento hacia 2050. Los vehículos comerciales pesados serán los segundos más grandes en crecimiento. La aviación y el transporte marítimo (con embarcaciones pequeñas y sistemas auxiliares para embarcaciones más grandes) tendrían un crecimiento más bajo.

¿Cuál será la demanda de baterías para todo tipo de uso?

Si bien el sector de baterías para transporte (vehículos eléctricos de diferente tamaño y características, marítimo y aviación) es el primer en crecer, a partir de mediados de la presente década Rystad estima que comenzará a crecer también la demanda de baterías estacionarias para la alimentación de edificaciones y redes eléctricas. Sumando toda la demanda de transportes eléctricos y baterías estacionarias, Rystad estima que para el 2045 se alcanzaría el pico de 20 TWh de producción anual de baterías de litio para todos estos usos. En esta proyección Rystad estima que 5 TWh de baterías de vehículos eléctricos se estarían reciclando para baterías de almacenamiento estacionario.

¿Cuáles son las proyecciones de producción de baterías de litio?

Los fabricantes de baterías y las nuevas empresas han anunciado la construcción de ochenta nuevas fábricas en todo el mundo para producir pilas y baterías de

iones de litio, y se necesitarán muchas más durante la próxima década. China está expandiendo su capacidad de producción aún más y mantendrá su liderazgo en la cadena de suministro mundial de baterías y vehículos eléctricos. Europa, aunque todavía está muy por detrás de China y Asia en la producción de baterías y celdas, puede emerger como un jugador importante, con la mayor cantidad de anuncios de nuevas fábricas hasta ahora. Estados Unidos y Norte América mantendrían su actual participación en la producción de baterías quedándose en un tercer lugar.

No hay garantía de que todas las giga-fábricas anunciadas se conviertan en realidad, ni de que se puedan alcanzar los ambiciosos objetivos de capacidad de producción de baterías que se han anunciado. Las giga-fábricas requieren una enorme inversión de capital y dependen de una tecnología que cambia rápidamente. La rentabilidad de todas las operaciones no está asegurada.

Según Insight, existen 124 plantas de baterías de litio en el mundo y se están construyendo o se ha anunciado la construcción de otras 102 plantas. A partir de estos datos, Insight prevé que Europa incrementará del 13% al 33% su participación en la producción mundial de baterías de litio para el 2030, y pasará de una capacidad instalada de 60 GWh a 950 GWh. La capacidad instalada en Europa crecería 15 veces en la presente década.

Durante ese mismo período, Asía aumentaría su capacidad instalada más de 4 veces pasando de 370 GWh a 1.624 GWh y disminuiría su participación en la producción mundial de baterías de litio del 77% al 57%. Estados Unidos ha anunciado la construcción de 12 nuevas giga factorías e incrementaría su capacidad de producción de 45 GWh a 280 GWh manteniendo su actual participación del 10 %.

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