Las gigafábricas de baterías permanecerán inactivas por una materia prima limitada

A nivel mundial, la industria de las baterías necesita invertir al menos $ 514 mil millones en toda la cadena de suministro para satisfacer la demanda esperada en 2030, y $ 920 mil millones para 2035, según un nuevo análisis de Benchmark.

Se pronostica que la demanda de baterías de iones de litio crecerá a 3.7 teravatios-hora para 2030, frente a alrededor de 1 TWh este año. La mayor parte de este crecimiento está impulsado por una demanda cada vez mayor de vehículos eléctricos.

La producción de las materias primas críticas requerirá $ 220 mil millones (43% del total), y el níquel y el litio representan más de la mitad de eso. La fabricación de los 2,7 TWh adicionales de baterías necesarios para 2030 requerirá $ 201 mil millones y la producción intermedia de materiales para baterías tomará los $ 93 mil millones restantes.

La cantidad es solo una fracción de los 35 billones de dólares estimados que se necesitan gastar en la transición energética para 2030, según la Agencia Internacional de Energía Renovable. Esto incluye el gasto en energías renovables como la eólica y la solar, así como la red y otras infraestructuras.

La inversión global en tecnologías para ayudar a la transición energética alcanzó un récord de $ 1.3 billones en 2022, dijo IRENA.

“La transición energética aún se encuentra en sus primeras etapas y se necesitará un despliegue masivo de capital para cumplir con los objetivos de la industria y los responsables políticos”, dijo Andrew Miller, director de operaciones de Benchmark. “El almacenamiento de energía puede formar una pieza relativamente pequeña de la financiación general requerida, pero es una pieza estratégicamente crítica del rompecabezas. Las baterías son la tecnología de plataforma para los objetivos de energía limpia, por lo que financiar estas cadenas de suministro está en el corazón de la carrera hacia el cero neto”.

Materias primas críticas

Este año se espera que se extraiga más de un millón de toneladas de LCE de litio por primera vez, según el pronóstico de litio de Benchmark.

Para 2030, este número deberá aumentar a 2,8 millones de toneladas, con casi todo este crecimiento de la demanda impulsado por la necesidad de baterías de iones de litio. El análisis de Benchmark muestra que la expansión de la industria mundial del litio necesitará $ 51 mil millones de inversión.

La opinión de Benchmark es que el litio, más que cualquier otra parte de la cadena de suministro, será el cuello de botella para el crecimiento de la industria de las baterías. Para poner en contexto la escala del desafío del litio, se necesitará más litio en 2030 del que se extrajo entre 2015 y 2022, según el pronóstico de litio de Benchmark.

El níquel refinado también planteará un desafío. Con una brecha de suministro de casi dos millones de toneladas entre lo que está en producción hoy y lo que se necesita a nivel mundial para 2030, el níquel requiere la mayor inversión mineral crítica de $ 66 mil millones.

La mayor parte de la demanda de níquel es para aplicaciones que no son baterías, y el acero inoxidable representa la mitad de la demanda mundial de níquel en 2030. Sin embargo, las baterías son el mercado de demanda de níquel de más rápido crecimiento. Este año, la demanda de níquel de las baterías es solo del 15%, pero se pronostica que aumentará al 32% para 2030, según el pronóstico de níquel de Benchmark.

Benchmark pronostica que el grafito natural y sintético tendrá una brecha de suministro combinada de 3.6 millones de toneladas, pero los requisitos de capital relativamente más bajos para las minas de grafito y las instalaciones de producción de grafito sintético resultan en una necesidad de inversión de $ 4.3 mil millones.

El auge de las gigafábricas

En 2030, Benchmark pronostica que la demanda mundial anual de baterías de iones de litio alcanzará los 3,7 TWh, según lo evaluado en la base de datos de baterías de iones de litio de Benchmark. Este año, se pronostica que el mundo producirá 1.0 TWh.

Cerrar esta brecha de 2.7 TWh requerirá $ 201 mil millones de inversión. La mayor parte de esto (56%) se destinará a la construcción de 1,2 TWh de nuevas gigafábricas en terrenos no urbanizados. Los $ 89 mil millones restantes se necesitan para expandir y desarrollar sitios brownfield donde los actores de la industria como CATL ya están operando y, por lo tanto, la intensidad del gasto de capital es menor.

Cátodos y ánodos

Aunque la mayor parte de la inversión en la cadena de suministro de baterías es necesaria para materias primas críticas y gigafábricas, la producción de ánodos y cátodos aún requiere una atención significativa.

De hecho, el análisis de Benchmark sugiere que la producción de cátodos requerirá $ 40 mil millones y la producción de ánodo $ 15 mil millones para cerrar la brecha de suministro que actualmente se avecina sobre 2030.

Sin inversión en el midstream, las gigafábricas no podrán operar a plena capacidad si el acceso a ánodos y cátodos se convierte en un cuello de botella.

La mayor parte de la inversión en la producción de cátodos tendrá que centrarse en los dos productos químicos que están emergiendo como los más populares: fosfato de hierro y litio (LFP) y NCM811.

Los electrolitos y los separadores también necesitan una inversión significativa, y el análisis de Benchmark muestra que el área necesita $ 38 mil millones para cerrar la brecha de suministro para 2030.

Añadiendo el coste de la geopolítica

Actualmente, China domina en todos los segmentos de la cadena de suministro de baterías. Con esto, el país ha acumulado una experiencia sustancial en la construcción de las instalaciones de producción requeridas a un costo relativamente bajo.

La factura de $ 514 mil millones para la industria probablemente crecerá a medida que los países busquen desarrollar cadenas de suministro regionales. Tomemos el productor estadounidense de litio Albemarle, por ejemplo: se proyecta que su refinería de litio en Meishan, China, costará alrededor de $ 500 millones por 50,000 toneladas de LCE. Se proyecta que su instalación de tamaño equivalente en Carolina del Sur, EE.UU., costará $ 1.3 mil millones.

Los créditos fiscales IRA pueden disminuir la carga sobre las empresas que operan en los Estados Unidos, pero en última instancia la factura debe ser pagada, ya sea por una empresa o un gobierno que subsidia a la industria.

Consideraciones sobre la línea de tiempo

Una gigafábrica se puede construir en dos a cinco años. Una refinería se puede construir en dos. Pero las minas necesarias aguas arriba de ellos tardan entre 5 y 25 años en desarrollarse.

Entonces, aunque las gigafábricas requieren la mayor cantidad de inversión, es imperativo que la inversión se realice ahora en las minas. De lo contrario, las gigafábricas permanecerán inactivas con la producción limitada por una materia prima limitada.

La industria debe utilizar el pensamiento conjunto para garantizar que todos los aspectos de la cadena de suministro crezcan en conjunto para maximizar la eficiencia, según Simon Moores, director ejecutivo de Benchmark