La aceleración de la adopción de vehículos eléctricos ha creado una situación sin precedentes para el mercado mundial de baterías y el abastecimiento de sus componentes clave. La fabricación de cátodos, uno de los componentes más importantes de las baterías, está actualmente dominada por los fabricantes asiáticos, ya que China controla el 74,3% de la capacidad mundial, una cuota que aumentará hasta un enorme 83,8% en 2025, según revela un informe de Rystad Energy.
Una batería típica consta de cuatro partes principales: cátodo, ánodo, electrolito y separador. El cátodo actúa como electrodo positivo de la batería y como fuente de iones de litio, determinando la capacidad y el voltaje medio de una batería de iones de litio, que es el tipo de batería que utilizan la mayoría de los vehículos eléctricos.
Aprovechando la oportunidad que está creando el mercado de los vehículos eléctricos, China está trabajando para cuadruplicar su capacidad de fabricación de cátodos.
Hasta alcanzar unas 3.900 kilotoneladas (kt) de cátodos a finales de 2025, frente a las 1.100 kt de finales de 2020. Dado que las inversiones chinas dominarán el mercado, la cuota mundial de las capacidades de Corea del Sur y Japón se reducirá del 18,9% y el 5,5% actuales a sólo el 11,8% y el 1,9%, respectivamente, en 2025.
Aunque Europa registrará la mayor tasa de crecimiento en los próximos años, su capacidad se mantendrá, junto con la de Norteamérica, en niveles muy bajos en comparación con el total mundial. Rystad Energy prevé que la cuota mundial de la capacidad de fabricación de cátodos en Europa sólo crezca hasta el 1,4% a finales de 2025, frente al 0,3% de finales del año pasado. Se prevé que la cuota de América del Norte se mantenga estable en el 1%.
Figura 1. Cuota de mercado mundial de la capacidad de producción de cátodos entre el año 2020 y el 2025
“Los principales productores de vehículos eléctricos tienen previsto construir instalaciones de fabricación de automóviles en Europa y Norteamérica, lo que ha fomentado los planes de inversión y aumento de la capacidad local de producción de cátodos. La presión por un abastecimiento ético en la cadena de suministro y las tensiones geopolíticas también están apoyando la localización. Sin embargo, el suministro y la obtención de materias primas clave sigue siendo un cuello de botella para la industria a pesar de las inversiones fuera de Asia, y China aprovechará la creciente demanda del mercado”, afirma Edison Luo, analista del equipo de materiales para baterías de Rystad Energy.
A diferencia de la producción del ánodo, que utiliza predominantemente grafito como materia prima principal, los ingredientes de un cátodo varían en función de la aplicación de la batería y hay cuatro tipos clave de cátodos aplicables a los distintos tipos de mercados consumidores de baterías de energía.
En el caso de los vehículos eléctricos, los preferidos son los NCM/NCA, que están hechos de níquel, cobalto y manganeso o aluminio, y los LFP, que están hechos de fosfato de hierro y litio. Las otras dos son las LCO, compuestas de óxido de cobalto y litio, y las LMO, de óxido de manganeso y litio.
La industria de las baterías está trabajando para reducir el uso del cobalto debido a varios problemas relacionados con su producción, como las complejas cadenas de suministro desde el punto de vista ético, la cantidad limitada que se puede extraer y el elevado precio de la materia prima. Esta tendencia “sin cobalto” está fomentando el uso de más níquel en las baterías NCM/NCA, especialmente en los mercados norteamericano y europeo.
En estos mercados, el contenido de níquel en los cátodos es ahora de casi el 80%, frente a sólo el 50% en el pasado. Muchos fabricantes están incluso barajando la idea de aumentar el contenido de níquel hasta más del 90%, aunque esto plantea ciertas preocupaciones de seguridad, ya que un alto contenido de níquel conlleva una menor resistencia al calor y riesgo de incendio.
Sin embargo, a diferencia de los otros mercados que se centran predominantemente en el mercado de alto contenido de níquel, China es también el mayor mercado de LFP en términos de capacidad de producción de cátodos. Esto se debe a que el tipo de cátodo LFP es relativamente más barato y puede ayudar a China a electrificar su gran flota de vehículos de pasajeros.
China tiene sus propias minas de litio, pero carece de suministros nacionales de níquel, lo que considera una importante debilidad estratégica que aumenta la dependencia de las importaciones de materiales extranjeros.
En consecuencia, con el impulso de las baterías de LFP en el mercado, junto con las menores barreras de entrada a la fabricación de cátodos de LFP en comparación con la fabricación de cátodos de níquel, muchas empresas privadas chinas comenzaron a invertir en nuevas instalaciones, compitiendo a lo largo de los años por mayores cuotas de mercado, y llevando en el proceso a un crecimiento masivo de la capacidad y a un mercado fragmentado con muchos actores.
En cambio, los demás mercados competidores están más concentrados, y sólo unos pocos conglomerados poseen importantes instalaciones de producción de cátodos NCM/NCA. Por ejemplo, en Corea del Sur, que cuenta actualmente con unas 300 kt de capacidad de producción de cátodos al año,
LG representa casi el 30% del mercado. El fabricante ha anunciado nuevos planes de inversión en Gyeonsang del Norte, donde se espera añadir otras 60 kt de capacidad en los próximos tres o cuatro años.
Europa se prepara para una tasa de crecimiento anual compuesto (Compound Annual Growth Rate, CAGR, por sus siglas en inglés) del 53% entre 2020 y 2025, aumentando la capacidad total de producción de cátodos a más de 65 kt al final del período previsto. La mayor parte de la capacidad del mercado corresponderá a la empresa química Johnson Matthey, que actualmente está probando una planta piloto de cátodos en Billingham, en el Reino Unido. Se espera que el productor ponga en marcha dos grandes líneas de NCM/NCA en Finlandia y Polonia, con una capacidad de más de 40 kt.
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