El principal costo de un vehículo eléctrico (VE) es su batería. El alto costo de las baterías con alta densidad de energía ha significado que los VE han sido más caros que sus equivalentes de combustibles fósiles durante mucho tiempo.
Pero esto podría cambiar más rápido de lo que pensamos. El mayor fabricante de baterías para autos eléctricos del mundo, la empresa china CATL, afirma que reducirá el costo de sus baterías hasta en un 50% este año, iniciando una guerra de precios con el segundo mayor fabricante en China, FinDreams, una subsidiaria de BYD.
¿Qué Hay Detrás de Esto?
Después de un enorme auge en la industria de vehículos eléctricos en 2022, esta ha encontrado obstáculos. La producción creció más rápido que la demanda, lo que ha llevado a esfuerzos por reducir costos.
Pero las prometidas reducciones de precios también son una señal de progreso. Los investigadores han logrado grandes avances en la búsqueda de nuevas químicas para baterías. CATL y BYD ahora fabrican baterías para VE sin cobalto, un metal caro y escaso, asociado con trabajo infantil y prácticas mineras peligrosas en la República Democrática del Congo.
Las economías de escala y los nuevos suministros de litio hacen posible vender baterías a un costo menor. El mayor fabricante de automóviles del mundo, Toyota, está apostando por las baterías de estado sólido con la esperanza de que estas baterías densas en energía y prácticamente a prueba de incendios hagan posibles los VE con una autonomía de más de 1,200 km por carga.
¿Cómo Están Reduciendo Costos los Fabricantes de Baterías?
El mayor mercado de vehículos eléctricos e híbridos enchufables es China. Pero la demanda de VE aquí ha disminuido, bajando de un aumento del 96% en 2022 a un aumento del 36% en 2023.
Como resultado, CATL, el gigante de las baterías, ha visto caer sus ganancias por primera vez en casi dos años.
Una de las mejores formas de crear más demanda es hacer que tus productos sean más baratos. Eso es lo que está detrás de las promesas de reducción de costos de CATL y BYD.
Una de las claves para lograrlo es obtener las materias primas necesarias. El futuro eléctrico depende de cadenas de suministro viables para minerales críticos como el litio, níquel, cobre, cobalto y elementos de tierras raras.
Hasta hace poco, la principal química de las baterías de VE se basaba en cuatro de estos: litio, níquel, manganeso y cobalto, conocidas como baterías NMC.
Si puedes evitar o minimizar el uso de minerales caros o controvertidos, puedes reducir costos. Por eso, empresas chinas como CATL han monopolizado el mercado de otra química, las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP).
Estas baterías son más baratas ya que no contienen cobalto. También tienen otros beneficios: una vida útil más larga y menos riesgo de incendio que las químicas tradicionales de baterías de litio. La desventaja es que tienen menor capacidad y voltaje.
Las recientes reducciones de precios provienen de una decisión deliberada de utilizar materiales terrestres abundantes como el hierro y el fósforo siempre que sea posible.
¿Qué Pasa con el Litio?
Los precios del carbonato de litio, la forma salina del ultraligero metal blanco plateado, se dispararon seis veces entre 2020 y 2022 en China antes de caer el año pasado.
A pesar de esto, los precios de las baterías han seguido bajando, aunque no tanto como lo harían de otro modo.
La enorme demanda mundial de litio ha llevado a un fuerte crecimiento en el suministro, ya que los mineros se apresuran a encontrar nuevas fuentes. CATL, por ejemplo, está gastando 2.100 millones de dólares australianos en plantas de extracción de litio en Bolivia.
Se proyecta que el crecimiento en el suministro de litio superará la demanda en un 34% tanto este año como el próximo, lo que debería ayudar a estabilizar los precios de las baterías.
Opciones de Baterías en Expansión
Los fabricantes de baterías en China han acaparado el mercado de baterías de fosfato de hierro y litio. Pero no son los únicos en el mercado.
Los autos eléctricos de Tesla han sido impulsados durante mucho tiempo por baterías de Panasonic de Japón y LG de Corea del Sur. Estas baterías se basan en las químicas NMC y óxido de aluminio y níquel y cobalto de litio (NCA). Aun así, el fabricante de automóviles estadounidense ahora está usando baterías LFP de CATL en sus autos más asequibles.
El mayor fabricante de automóviles del mundo, Toyota, ha sido escéptico durante mucho tiempo con respecto a las baterías de iones de litio y se ha centrado en vehículos híbridos y de celdas de combustible de hidrógeno.
Pero esto está cambiando. Toyota ahora se enfoca fuertemente en hacer realidad las baterías de estado sólido. Estas eliminan los electrolitos líquidos para transportar electricidad a favor de una batería sólida.
En septiembre del año pasado, la compañía anunció un avance que, según afirma, permitirá tiempos de recarga más rápidos y una autonomía de 1,200 km antes de recargar. Si estas afirmaciones son ciertas, estas baterías duplicarían la autonomía de los mejores VE actuales.
En respuesta, los fabricantes de baterías y el gobierno de China están trabajando para alcanzar a Toyota en el desarrollo de baterías de estado sólido.
Futuro de la Química de Baterías
¿Qué química de batería prevalecerá? Es demasiado pronto para decirlo en el caso de los vehículos eléctricos. Pero a medida que la transición verde continúa, es probable que necesitemos no solo una, sino muchas opciones.
Después de todo, las necesidades energéticas de un camión de carga pesada serán diferentes a las de los VE urbanos. Y a medida que los aviones eléctricos pasen de ser un sueño a una realidad, necesitarán baterías diferentes. Para que los aviones eléctricos despeguen, se necesitan baterías con una gran densidad de energía.
La buena noticia es que estos son desafíos de ingeniería que se pueden superar. El año pasado, CATL anunció una batería pionera de "materia condensada" para aviones eléctricos, con hasta tres veces la densidad de energía de una batería promedio de auto eléctrico.
Mientras tanto, los investigadores siguen ampliando los límites. Un buen auto eléctrico podría tener una batería con una densidad de energía de 150-250 vatios-hora por kilogramo. Pero el récord en el laboratorio ahora supera los 700 vatios-hora/kg.
Esto sin mencionar la investigación en otras químicas de baterías, desde sodio-ión hasta hierro-aire y baterías de metal líquido.
En resumen, estamos todavía en el comienzo de la revolución de las baterías.
Comments