Informe Volta 2024, la radiografia més completa del sector de les bateries

Les bateries són la tecnologia del present i estan en voga. Amb la popularització dels cotxes elèctrics i les grans bateries estacionàries, el sector creix extraordinàriament. Per entendre la situació, la Fundació Volta, amb seu a San Francisco (EUA) i formada per més de 75.000 professionals i 200 empreses del sector de les bateries, ha publicat un informe anual molt detallat (517 pàgines) que permet de conèixer en profunditat la situació actual i cap a on s’avança, desmunta mites i analitza noves tecnologies molt prometedores. Tot seguit en destaquem les parts imprescindibles.

Nou rècord de producció, amb sobrecapacitat de fabricació i preus a la baixa

El 2024 s’ha assolit un nou rècord de producció de bateries de liti. Expressat en termes de la capacitat d’emmagatzematge, s’ha arribat a 1.460 GWh. L’equivalent a fer 25 milions de cotxes elèctrics amb una bateria de 60 kWh. Però no totes les bateries han anat a parar a vehicles elèctrics, malgrat representar el volum principal, un 80%. Les bateries estacionàries (BESS) ja representen un 15% del mercat, mentre que el 5% restant correspon a uns altres usos. La Xina continua essent la gran dominadora, amb el 80% de la producció. La tecnologia que sobresurt és la de liti-ferrofosfat (LFP), amb el 59% de les vendes, enfront de les de química NMC (níquel, manganès i cobalt). D’una altra banda, els experts defineixen el mercat de bateries com un oligopoli: dos terços de les vendes les fan tan sols 3 fabricants. Els xinesos de CATL i BYD tenen una quota de mercat del 38% i el 17% respectivament, i els coreans de LG arriben a l’11%.

El sector és marcat per l’enorme sobrecapacitat de fabricació de la Xina, amb 2.100 GWh anuals. Però de les seves instal·lacions han sortit 1.150 GWh de bateries i només n’han venut 850 GWh. Això origina grans tensions entre els productors, perquè ha obligat a abaixar preus de manera insostenible, segons els analistes. Alguns han hagut de vendre producte per sota del cost de producció, amb pèrdua. Ara per ara, rebaixar costs de producció és l’única manera de sobreviure. Els analistes apunten que el sector de bateries a la Xina passant per la mateixa fase que, fa anys, amb la producció de plaques solars. La política de la Xina sembla que consistirà a tancar les empreses amb una producció de menys qualitat i centrar-se en grans companyies amb la tecnologia líder i màxima qualitat, per fer net i consolidar el sector.

Però l’extrema competició al mercat xinès també fa que les companyies del gegant asiàtic surtin a l’estranger a col·locar el seu producte. Això, juntament amb la sobrecapacitat que també hi ha a la resta del món, ha originat que alguns projectes de fàbriques no xineses hagin estat reconsiderats a la baixa, ajornats o, fins i tot, anul·lats. 

Sobreproducció de minerals també

 Si les fàbriques no han elaborat totes les bateries que podrien haver fet, no ha estat pas per manca de minerals, com a vegades s’apunta. No hi ha hagut cap limitació en aquest sentit, ans al contrari. També hi ha hagut una sobreproducció minera, a conseqüència de les inversions fetes aquests darrers anys. Això ha causat una baixada del preu del liti, el cobalt i el níquel, i mines i refinadores de mineral han aturat la producció en alguns casos. La baixada de preu introdueix una certa preocupació al sector, perquè compromet inversions futures. Un altre front de preocupació són els canvis que hi ha fora de la Xina, particularment, les accions de l’administració Trump als EUA i la frenada de les vendes de cotxes elèctrics a la UE.

En el cas del liti, hi ha nous productors que han entrat en escena: l’Argentina, l’Àfrica i la província xinesa de Sichuan. Els productors miners proven d’optimitzar processos i escalar la producció per reduir costos i poder influir sobre el preu de mercat del liti, la qual cosa introdueix més pressió a les empreses menys competitives. La Xina continua dominant el refinament de liti, amb plantes infrautilitzades. D’altra banda, les bateries empren menys liti per kWh, la qual cosa contribueix a una disponibilitat excessiva de liti. Paradoxalment, aquesta sobreabundància incentiva que el liti s’utilitzi en forma metàl·lica al càtode de les bateries, el pol positiu format per metalls (per a l’ànode, el pol negatiu, s’empra grafit normalment), i no només com l’ió responsable de generar l’electricitat que es mou entre el càtode i l’ànode. Això introdueix avantatges tècnics, però fins ara no s’havia explorat per no tensionar a l’alça els preus.

El polèmic cobalt, per la seva banda, es troba en una sobreproducció seriosa, segons els analistes de Volta. El fet que el sector vagi migrant cap a bateries LFP, que no necessiten cobalt, i que Indonèsia, la Xina, Austràlia i els EUA competeixin amb el Congo ocasiona que les mines aturin també l’extracció de mineral nou. Quant al níquel, el principal component de les bateries NMC, la seva mineria continua dominada per Indonèsia, amb el 56% de la producció mundial i el 50% de les reserves. La migració a bateries LFP també en baixa la demanda, però això afecta poc la seva mineria i refinament, perquè que el seu principal ús, amb diferència, és la producció d’acer inoxidable.

 Occident a l’atac: vol produir bateries

Com hem vist, la Xina és la gran dominadora de la fabricació de bateries, amb un 80% del mercat. Però els EUA i la UE no es queden quiets i promouen zones de producció alternatives per a reduir la dependència del gegant asiàtic. Els EUA promouen fàbriques als països de la seva zona de lliure comerç, especialment al Marroc, Corea del Sud i el Japó. Indonèsia i l’Índia també estan interessats a vendre bateries al món occidental, tot i que tant els EUA com la UE vigilen si no són empreses xineses camuflades i desplaçades allà per esquivar aranzels. Tanmateix, les xifres dels plans occidentals són encara lluny dels xinesos.

La Xina té una capacitat de fabricació anual de 5.796GWh, amb 180 gigafactories, si es compten les fàbriques en funcionament i les noves plantes (o ampliacions) planificades. En el cas dels EUA, és de 1.372GWh, amb 47 fàbriques. La capacitat d’Europa és lleugerament superior, de 1.504GWh anuals, amb 54 gigafactories. Tot i això, la capacitat actual planificada a Europa s’ha encongit en 473GWh, després de les maniobres per a retardar l’electrificació del transport i l’encariment de l’energia derivat de la invasió russa d’Ucraïna. A la resta d’Àsia, es compten 35 fàbriques i una capacitat de 437GWh anuals, amb el Japó, l’Índia i Corea del Sud com a principals fabricants, però també hi apareixen Vietnam, Tailàndia, Indonèsia, Malàisia i Taiwan.

Encara hi ha camí per a abaixar el preu de les bateries

 Tot i que el preu de les bateries LFP ha arribat a 50 dòlars/kWh a la Xina, un valor insostenible segons els analistes atesa l’estructura de costos actual, els experts de Volta consideren que encara hi ha camí per a abaixar-ne el cost. Basant-se en l’excel·lència manufacturera, guanys en eficiència de la cadena de subministrament i amb innovació tecnològica, a la Xina es podria arribar a un cost d’uns 25 dòlars/kWh de bateria LFP. Els EUA i la UE ho tenen més difícil, amb costos de producció un 57% i 52% superiors, respectivament. Tanmateix, els sobrecostos estan motivats per una producció inferior a les fàbriques noves (calen anys per optimitzar-les), diferències de costos energètics i laborals, la necessitat de tenir més marge de guany pel model de treballar amb subministradors (que també tenen un marge comercial) en compte de fer-ho tot internament, i els aranzels d’importació i costos locals més elevats de matèries primeres. Els experts de Volta consideren que tots aquests sobrecostos es poden mitigar.

Si als EUA fer una bateria LFP avui dia costa 125 dòlars/kWh, amb la reducció dels errors de fabricació, l’automatització (robots), la fabricació del càtode al Marroc i amb empreses coreanes fabricant al país, que aportarien l’expertesa, el cost de producció podria baixar per sota dels 60 dòlars/kWh. A Europa, per la seva banda, seria més econòmic, i passaria dels actuals 90 dòlars/kWh a 40. En el nostre cas, assumint que el càtode es fes al Marroc i la fabricació la fes una companyia xinesa implantada a territori europeu. De fet, les empreses xineses estan més obertes a establir aliances amb companyies europees per fabricar bateries al nostre continent. Però el govern xinès s’hi oposa perquè no vol que els europeus copiïn la seva tecnologia i experiència i qüestionin el seu avantatge industrial.

 Un sector marcat per l’evolució de la fabricació de cotxes elèctrics

La producció de bateries es troba determinada en gran manera per l’evolució de l’electrificació de la mobilitat. La demanda de vehicles electrificats continua intacta, tot i que la taxa de creixement ha disminuït, marcada per l’aturada europea. Mentre que a la Xina ja s’ha aconseguit la paritat de preu amb els cotxes de combustió (de fet, els elèctrics són un 5% més econòmics), a Europa els 100% elèctrics (BEV) són un 75% més cars. Això és degut al fet que fins ara els fabricants només han ofert models de gamma mitjana-alta. Però això ja ha començat a canviar i són a punt d’arribar un seguit de cotxes econòmics fabricats al nostre continent de marques europees, a més dels de la competència xinesa. Mentrestant, van pujant les vendes de vehicles híbrids endollables. Si els BEV van créixer d’un 14% el 2024 a tot el món i es van arribar a fabricar 11,2 milions, els híbrids endollables (PHEV) van créixer d’un 50%, amb 6,5 milions venuts. En total, 17,7 milions de nous cotxes electrificats a tot el món, un creixement del 25% anual. 

Tanmateix, tant els cotxes BEV més econòmics com, sobretot, els PHEV, duen bateries més petites. En conseqüència, la fabricació de bateries per a cotxes ha crescut, però no amb el mateix percentatge, sinó d’un 16%. Tot i això, els vehicles BEV tenen una mida de bateria molt més gran, de manera que han dominat la producció: 736GWh per als BEV enfront dels 128GWh per als PHEV. Les xifres del 2023 van ser de 652GWh i 95GWh, respectivament. La quota de vendes de vehicles electrificats ja ha assolit el 45% a la Xina, amb un fort creixement. A Europa ha baixat del 18% assolit el 2022 al 17% el 2024. Mentre que a l’Amèrica del Nord és del 10%, i a la resta del món, del 5%.

La venda de bateries BESS supera les expectatives

Tot i representar encara un percentatge baix de producció de bateries (un 15%), la venda de bateries estacionàries (BESS) continua superant les expectatives dels experts, amb un domini clar de la tecnologia de liti (98% de quota de mercat). Durant el 2024 es van instal·lar 69GW/169GWh de bateries BESS, un creixement del 55%. I es va arribar a una xifra instal·lada total de 150GW/363GWh (la primera xifra correspon a la potència que poden donar, la segona a la capacitat d’emmagatzematge d’energia). El creixement d’aquest mercat abasta tot el món, però està marcat sobretot per la Xina (36GW), els EUA (13GW), Europa (10GW) i Austràlia (2GW). A més, ara les bateries BESS són més grans, i passen de proporcionar 1,8 hores d’electricitat de mitjana, a 2,4 hores (+33%). També hi ha un canvi en massa de químiques NMC a LFP, atès el cost molt inferior de les segones.

Els analistes esperen que el 80% de les bateries BESS es concentrin en els projectes “abans del comptador”: centrals renovables i xarxa elèctrica. El 20% restant seria per a bateries “darrere el comptador”: bateries per a casa, comerços i indústria. En el primer cas, es van estandarditzant les bateries en els 5-6MW de potència i en forma de contenidor de mercaderies, amb dimensions de 6m per 2,4m per 2,6m, la qual cosa facilita el seu transport i instal·lació. També s’ha millorat la seguretat en aquest segment del mercat, després de les imatges mostrades als mitjans internacionals mostressin de l’incendi de bateries BESS als EUA. El 2024, va haver-hi a tot el món cinc incendis, en contrast amb els quinze del 2023. Tenint en compte que ara hi ha més bateries en funcionament, la taxa ha baixat molt, a 0,03 incidents per GW instal·lat. A més, només l’11% dels incidents han estat causats per fallada de les piles/cel·les/mòduls. La majoria són degudes a errors durant l’operació.

Un altre detall important és que en el sector de bateries BESS s’ha estandarditzat una garantia de vint anys: la bateria funcionarà durant aquest període de temps amb un cicle de càrrega i descàrrega diari (7.200 cicles en total). Algunes companyies ja han començat a oferir 10.000 cicles i vint-i-cinc anys. En el sector automobilístic, CATL ha començat a imitar-ho en bateries adreçades a autobusos.

Acabem destacant el reciclatge. Fins ara, ha estat acaparat pel rebuig durant la fabricació de bateries (entre el 8% i el 18% del material emprat), no pas per les bateries que han arribat al final de la seva vida útil, que són molt poques encara. La bona notícia és que les bateries de cotxe NMC fabricades amb els elements reciclats tenen un cost entre un 5% i un 30% més econòmic. En el cas de les bateries LFP no és tan clar, perquè conté materials amb menys valor econòmic, atès que són més abundants, i perquè normativament només s’obliga a recuperar el liti. Però els experts no preveuen cap gran impacte en el cost de fabricació per haver d’emprar elements reciclats, tal com exigeix la normativa de la Unió Europea.