14.07.2019 - 21:50
Fa uns quants dies, us vam explicar les respostes als arguments ambientals dels detractors dels vehicles elèctrics. Hi ha un segon grup que, tot i no estar en contra de l’electrificació del transport, sí que es mostra escèptic respecte que es puguin fabricar totes les bateries necessàries. Els vehicles elèctrics impliquen un augment considerable de la demanda de metalls per culpa de les bateries. Segons que argumenten, al planeta potser no n’hi ha prou per a cobrir-la tota. Aquests últims anys, han estat freqüents les veus que vaticinaven que la producció d’automòbils elèctrics es frenaria i, fins i tot, s’aturaria per aquestes limitacions. Doncs bé, ara hem sabut que aquesta hipòtesi s’ha fet realitat, i dues de les empreses principals no troben prou bateries per als vehicles que volen manufacturar. És un problema estructural o només puntual?
Tesla reconeix públicament els problemes
La companyia nord-americana Tesla és el principal fabricant occidental de turismes elèctrics i la gran referència mundial del sector. La seva ‘Gigafactoria’ de Nevada (EUA) és la fàbrica de bateries més gran del món. Tanmateix, no les manufactura Tesla i confia en l’empresa japonesa Panasonic, a la qual lloga un espai en canvi de comprar-li tota la producció. Es va construir amb l’objectiu de fer totes les bateries necessàries per a la fabricació tant dels vehicles de l’empresa californiana com de la seva línia de bateries per a cases i grans instal·lacions elèctriques (Powerwalls i Powerpacks). La primera gran prova per a la Gigafactoria va ser el començament de fabricació del Model 3, i van incrementar-ne la producció de 100.000 vehicles anuals a 500.000. Tesla va tenir greus problemes durant l’increment de la producció i, de fet, encara no ha aconseguit d’atènyer l’objectiu final. La mateixa empresa va reconèixer que el factor limitant no era en l’assemblatge dels vehicles, sinó en la producció de bateries. Tot i això, l’abril passat Tesla i Panasonic anunciaven que suspenien les inversions per a ampliar la Gigafactoria, que de moment només ocupa un 14% de la superfície planificada.
Finalment, Elon Musk reconeixia a Twitter que els problemes, més que puntuals, eren estructurals. De fet, la situació era més greu, perquè s’havien vist obligats a dedicar tota la producció de la Gigafactoria al Model 3, mentre que les bateries pels Powerpacks i Powerwalls les havien de comprar a tercers. Un segment de negoci que tampoc no s’ha pogut expandir, tot i la forta demanda a països com Austràlia i els EUA. El fet que el màxim directiu mostrés els problemes en públic, a més, podria indicar un profund malestar amb Panasonic, que tot i haver invertit a Nevada per produir 35 GWh/any, no pot produir-ne més de 23 GWh, quan l’objectiu final és produir-ne 150 anuals. Sembla, per tant, que la Gigafactoria no s’expandeix no pas per manca de capital econòmic disponible o de demanda, sinó perquè Panasonic no pot fabricar més bateries. Els motius exactes, ara per ara, són desconeguts.
Però Tesla mira de resoldre aquests problemes. Per una banda, ha assegurat el subministrament de metalls per a produir bateries amb vista als anys vinents. A més, ha comprat l’empresa Maxwell, que disposa d’una tecnologia que millora les bateries actuals de manera significativa. Això li permetrà d’augmentar la producció de GWh sense necessitar més materials. Mentre diversos experts defensen que Tesla cedirà aquesta tecnologia a Panasonic o més fabricants, uns altres creuen que és més possible que Tesla passi a fabricar directament les bateries, en paral·lel a Panasonic. Tanmateix, de moment no s’ha confirmat cap d’aquestes dues opcions. Mentrestant, Tesla començarà a produir vehicles i bateries a la seva nova Gigafactoria xinesa. Orientada exclusivament al mercat asiàtic, alleugerirà les instal·lacions nord-americanes. Mentre tothom esperava que les bateries de la nova planta xinesa fossin fabricades per Panasonic, el fabricant en el qual els californians havien confiat fins ara, tot sembla indicar que Tesla negocia amb empreses xineses. El divorci definitiu amb Panasonic, o només una diversificació en els proveïdors d’un element tan fonamental?
Tot i aquestes accions, els problemes d’abastiment de bateries no semblen solucionats. Amb el nou Model Y, que ha d’arribar a final del 2020, es preveu que també manquin bateries. Més greu encara pot ser l’arribada del seu camió, que pot veure endarrerida la producció, que en principi ha de començar a final del 2020. Les bateries que necessiten els camions són molt més grans que les dels turismes i això vol dir que, si no n’augmenten la producció, disminuiran els vehicles fabricats. Quant a la nova versió del Tesla Roadster, presentat el 2017, no hi ha hagut novetats, tot i que s’ha de començar a vendre just després del Model Y. Mentrestant, de la nova Gigafactoria a Europa, prevista d’entrada juntament amb la xinesa, els plans semblen aturats. Tesla es troba frenada, i el principal motiu és una producció de bateries insuficient.
Grup Volkswagen: el problema de no tenir fàbriques de bateries a Europa
Podríem pensar que això és un problema estrictament de Tesla i Panasonic, però no és el cas. Després del Dieselgate, el Grup Volkswagen (primer fabricant del món de vehicles, juntament amb Toyota) ha optat fortament pel vehicle elèctric. La seva intenció és produir uns 3 milions de vehicles elèctrics anuals. Més que doblaria la producció mundial actual (2 milions) i multiplicaria per 6 la planificada per Tesla per a enguany (500.000 vehicles). El primer model que veurà la llum serà el Vokswagen ID aquest setembre, seguit del Seat el-Born a començament del 2020. Més endavant vindran més models de turismes amb les altres marques del grup, com també camions, dels quals ja té prototips.
La tria del grup alemany és de la mateixa magnitud que la de Tesla. I, igual que els californians, s’han trobat problemes similars. Als EUA no hi havia grans plantes de fabricació de bateries i Tesla va haver de fer-ne una de nova, com hem vist. A Europa tampoc no n’hi ha cap de gran, però d’entrada Volkswagen no va mostrar intenció de construir-ne cap. Va preferir de recórrer a un model de proveïdors i signar acords amb fabricants xinesos i coreans: Samsung, LG Chem, SK Innovation i CATL. Per un valor de més de 40.000 milions d’euros, prou incentiu perquè aquestes empreses fessin les seves gigafactories a Europa. S’estima que la producció necessària de bateries per a satisfer el grup alemany ha de ser de 300 GWh anuals.
Tanmateix, LG Chem s’ha retirat de l’acord adduint robatori de propietat intel·lectual per part d’SK Innovation. Samsung, per la seva banda, ha reconegut que no pot fabricar el volum de bateries requerit. Tot i ser un dels principals fabricants de bateries de liti del món (tant per a vehicles com per a dispositius electrònics), dels 20 GWh anuals signats de bon començament, els coreans només en poden proporcionar 5. La resta d’empreses de l’acord no poden assumir aquestes dues baixes i VW no pot convèncer més fabricants, que no volen invertir en una escala de producció d’aquesta magnitud atesa la incertesa d’un mercat nou. Els directius del grup Volkswagen ja havien dit públicament que a llarg termini no es podia dependre dels fabricants asiàtics per a un element tan crític i estratègic. Però ara es veuen forçats a canviar els plans de manera accelerada. Calculen que necessitaran unes 40 gigafactories el 2025 i, descartat el model de proveïdors externs, tot apunta que hauran de tendir al model de Tesla: instal·lacions pròpies amb acords amb tercers o producció íntegrament pròpia.
Els primers passos exigeixen confiar en Northvolt, una empresa emergent sueca de bateries fundada per dos antics executius de Tesla. Volkswagen finançarà amb mil milions una gigafactoria de Northvolt a Suècia, que començarà a construir-se a l’agost. A més, en faran una altra amb propietat conjunta a Alemanya, mentre el grup automobilístic ha comprat el 20% de l’empresa sueca. Tanmateix, els resultats no seran immediats. La gigafactoria sueca no produirà grans volums fins al 2021, mentre que la planta alemanya ho farà a partir del 2024. La capacitat combinada de totes dues al començament voltarà els 50 GWh, lluny dels 300 GWh necessaris.
Hi ha prou materials per a fer totes les bateries necessàries?
D’una banda, és evident que hi ha problemes d’escalabilitat en la producció de bateries. Mentre els dispositius electrònics necessiten una bateria de desenes de grams (mòbils) o centenars (ordinadors portàtils), les dels turismes necessiten centenars de quilograms i les de camions i autobusos poden arribar a superar una tona. Aquest volum implica un salt molt gran en la producció. Cal reconsiderar tota la cadena de subministrament de materials i la construcció de grans instal·lacions, que no es poden fer de manera immediata. Malgrat això, l’interrogant més habitual és si hi ha prou metalls per a satisfer aquest volum tan gran. El motiu veritable de Panasonic i la resta de fabricants asiàtics és que no troben prou metalls per a fabricar-ne?
La generació actual de bateries de liti utilitza principalment quatre metalls: liti, cobalt, níquel i coure. Cada empresa utilitza unes químiques específiques, de manera que no sabem les quantitats exactes de cada metall. En tot cas, tot i dir-se de liti, d’aquest metall n’hi ha molt poc a cada bateria, per sota del 10%. Tots els experts coincideixen a dir que n’hi ha prou per a cobrir tota la demanda actual i la futura. Les reserves conegudes són de vora 60 milions de tones (Mt), i això sense comptar amb el mar, on és dissolt en forma de sals i podria situar les reserves vora 600 Mt. La demanda acumulada per a aquest metall el 2030 es calcula que serà d’uns 2 Mt per a vehicles elèctrics. Cal tenir present, així i tot, que les bateries s’aniran incorporant a les cases, a les estacions de producció d’electricitat amb energies renovables i a les xarxes de distribució d’electricitat. Tanmateix, això podria apujar la demanda acumulada final a unes desenes de Mt, lluny encara de les reserves estimades. A més, la demanda fa que hi hagi més exploració minera i que cada vegada se sàpiga que hi ha més reserves.
El cobalt és el metall més polèmic. S’extreu principalment d’un sol país, la República Democràtica del Congo, molt inestable, i a més fent-hi servir nens sovint. Hi ha uns 30 Mt de reserves conegudes, mentre que la demanda acumulada el 2030 serà d’uns 2 Mt. Sense considerar noves descobertes, n’hi ha reserves per a setanta anys. Malgrat això, els fabricants miren de prescindir-ne completament i Tesla ha afirmat que en la pròxima versió de les seves bateries no en farà servir. Per tant, tampoc no sembla que hi hagi problemes amb aquest metall. Això mateix es pot dir del níquel. La demanda acumulada dels vehicles elèctrics el 2030 serà d’uns 11 Mt, mentre que les reserves conegudes a terra ferma són d’uns 300 Mt. Comptant tots els sectors que consumeixen níquel, n’hi ha per setanta anys amb les reserves actuals, però se sap que els fons oceànics en contenen grans quantitats addicionals. El coure, per la seva banda, és un dels elements de què sovint se sent afirmar no n’hi ha prou per a electrificar tot el consum energètic. El preu ha pujat molt sovint i freqüentment és objecte de robatoris per aquest motiu. Tanmateix, es produeix en grans quantitats (20 Mt l’any passat). La demanda acumulada el 2030 per bateries serà d’unes 12 Mt, mentre que les reserves conegudes són uns 700 Mt.
Però no hem d’oblidar que les bateries es poden reciclar i no es poden comparar amb el petroli. Quan cremen el combustible per moure un vehicle, desapareix, no es pot recuperar. És per això que difícilment tindrem petroli en quantitats significatives més enllà de 150 anys, si continua el consum al ritme actual. Les bateries dels vehicles, en canvi, són segellades hermèticament i quan es degraden és perquè perden l’estructura i en varia la química. Si es tornen a triturar per tornar a separar els metalls, tal com es fa a les mines, es poden reutilitzar de manera indefinida. No es gasten com el petroli. L’avantatge, a més, és que és més econòmic i fàcil d’extreure els metalls de les bateries, on són en altes concentracions, que no pas de les roques i els sediments, on tenen una concentració molt més baixa. Els fabricants estimen que poden reciclar el 95% dels metalls de les bateries. Això vol dir que, un cop s’hagi electrificat tota la flota de vehicles, no caldran grans quantitats d’aquests elements, només l’equivalent al 5% que no es pot recuperar, en cas que no en millorin el reciclatge.
Així doncs, es pot concloure que actualment la producció de vehicles elèctrics és limitada per una escassetat de bateries. Tanmateix, tot sembla apuntar que és un problema de naturalesa industrial, i no d’inexistència de materials. La indústria de fabricació de bateries no és dimensionada per als volums que requereixen els vehicles elèctrics i caldrà un període d’adaptació per a adequar la producció a la demanda.
