La guerra de precios de las baterías en China pronto podría abaratar los coches eléctricos.
Artículo publicado en de The Conversation bajo una licencia Creative Commons.
El principal coste de un vehículo eléctrico (EV) es su batería. El alto costo de las baterías de gran densidad energética ha significado que los vehículos eléctricos sean durante mucho tiempo más caros que sus equivalentes de combustibles fósiles.
Pero esto podría cambiar más rápido de lo que pensábamos. El mayor fabricante mundial de baterías para automóviles eléctricos, CATL de China, afirma que reducirá el costo de sus baterías hasta en un 50% este año, mientras comienza una guerra de precios con el segundo mayor fabricante de China, FinDreams, filial de BYD.
¿Qué hay detrás de esto? Después de que la industria de los vehículos eléctricos experimentara un gran aumento en 2022, se ha topado con vientos en contra. Aumentó más rápido que la demanda, lo que desencadenó esfuerzos para reducir costos.
Pero los recortes de precios prometidos también son una señal de progreso. Los investigadores han logrado grandes avances en la búsqueda de nuevas químicas para las baterías. CATL y BYD ahora fabrican baterías para vehículos eléctricos sin cobalto, un metal caro y escaso relacionado con el trabajo infantil y las peligrosas prácticas mineras en la República Democrática del Congo.
Las economías de escala y los nuevos suministros de litio permiten vender baterías a precios más baratos. Y el mayor fabricante de automóviles del mundo, Toyota, está depositando sus esperanzas en las baterías de estado sólido, con la esperanza de que estas baterías densas en energía, casi a prueba de fuego, hagan posibles vehículos eléctricos con una autonomía de más de 1.200 kilómetros por carga.
¿Cómo están reduciendo costes los fabricantes de baterías?
El mayor mercado de vehículos eléctricos e híbridos enchufables es China. Pero la demanda de vehículos eléctricos aquí ha disminuido, pasando de un aumento del 96% en 2022 a un aumento del 36% en 2023.
Como resultado, el gigante de las baterías CATL ha visto caer sus beneficios por primera vez en casi dos años.
Una de las mejores formas de crear más demanda es abaratar los productos. Eso es lo que hay detrás de las promesas de reducción de costos de CATL y BYD.
Quizás te preguntes cómo es eso posible. Uno de los desafíos clave al pasar a los automóviles eléctricos de batería es dónde conseguir las materias primas. El futuro eléctrico depende de cadenas de suministro viables para minerales críticos como el litio, el níquel, el cobre, el cobalto y las tierras raras.
Hasta hace poco, la química principal de las baterías de los vehículos eléctricos se basaba en cuatro de ellos: litio, níquel, manganeso y cobalto. También se conocen como baterías NMC.
Si se puede evitar o minimizar el uso de minerales costosos o controvertidos, se pueden reducir costos. Es por eso que empresas chinas como CATL casi han monopolizado el mercado de otra química: las baterías de fosfato de hierro y litio (LFP).
Estas baterías son más económicas porque no contienen cobalto. También tienen otros beneficios: una vida útil más larga y menos riesgo de incendio que las baterías de litio tradicionales. La desventaja es que tienen menor capacidad y voltaje.
Los recientes recortes de precios provienen de una decisión deliberada de utilizar materiales terrestres abundantes como hierro y fósforo siempre que sea posible.
¿Qué pasa con el litio? Los precios del carbonato de litio, la forma salina del metal ultraligero de color blanco plateado, se multiplicaron por seis entre 2020 y 2022 en China antes de caer el año pasado.
A pesar de esto, los precios de las baterías han seguido cayendo, aunque no tanto como lo habrían hecho de otro modo.
La enorme demanda mundial de litio ha provocado un fuerte crecimiento de la oferta, mientras los mineros luchan por encontrar nuevas fuentes. CATL, por ejemplo, está gastando 2.100 millones de dólares australianos en plantas de extracción de litio en Bolivia.
Se prevé que el crecimiento del suministro de litio supere la demanda en un 34% tanto este año como el próximo, lo que debería ayudar a estabilizar los precios de las baterías.
Las opciones de batería se multiplican
Los fabricantes de baterías de China han acaparado el mercado de baterías de fosfato de hierro y litio. Pero no son el único juego en la ciudad.
Los coches eléctricos de Tesla llevan mucho tiempo propulsados por baterías de la japonesa Panasonic y la surcoreana LG. Estas baterías se basan en las químicas más antiguas pero bien establecidas de NMC y óxido de aluminato de litio, níquel y cobalto (NCA). Aun así, el fabricante de automóviles estadounidense está utilizando ahora las baterías LFP de CATL en sus coches más asequibles.
El mayor fabricante de automóviles del mundo, Toyota, se ha mostrado durante mucho tiempo escéptico respecto de las baterías de iones de litio y, en cambio, se ha centrado en vehículos híbridos y de pila de combustible de hidrógeno.
Pero esto está cambiando. Toyota ahora se centra principalmente en hacer realidad las baterías de estado sólido. Estos eliminan los electrolitos líquidos para transportar electricidad en 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 efectivamente la autonomía de los vehículos eléctricos de gama alta actuales.
En respuesta, los fabricantes de baterías y el gobierno de China están trabajando para alcanzar a Toyota en baterías de estado sólido.
¿Qué química de la batería ganará? Es demasiado pronto para decirlo sobre los vehículos eléctricos. Pero a medida que continúa la transición verde, es probable que necesitemos no sólo una sino muchas opciones.
Después de todo, las necesidades energéticas de un camión de motor primario serán diferentes a las de los vehículos eléctricos urbanos. Y a medida que los aviones eléctricos pasen del sueño a la realidad, necesitarán baterías diferentes nuevamente. Para hacer despegar aviones eléctricos de batería, se necesitan baterías con una enorme densidad de potencia.
¿Las buenas noticias? 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 la batería promedio de un automóvil eléctrico.
Mientras tanto, los investigadores van más allá. Un buen coche eléctrico podría tener una batería con una densidad energética de 150 a 250 vatios-hora por kilogramo. Pero el récord en el laboratorio es ahora de más de 700 vatios-hora/kg.
Esto sin mencionar la investigación que se realiza en otras químicas de baterías, desde baterías de iones de sodio hasta baterías de hierro-aire y de metal líquido.
En resumen, todavía estamos al comienzo de la revolución de las baterías.
Documento original escrito por:
Muhammad Rizwan Azhar, profesor de la Universidad Edith Cowan; Waqas Uzair, investigador asociado, Universidad Edith Cowan, y Yasir Arafat, investigador asociado principal, Universidad Edith Cowan
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