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Tecnología de fabricación avanzada para energía baja en carbono en la UE

El núcleo de la tecnología energética baja en carbono: la batería de iones de litio

La Comisión Europea publicó un informe que examinó el mercado y la tecnología de las tecnologías clave de fabricación con cero emisiones netas. El informe concluyó que la competitividad de la industria con cero emisiones netas de la UE está cambiando. Este cambio depende de las tecnologías específicas con cero emisiones netas y sus cadenas de suministro. Sin embargo, existen vulnerabilidades sustanciales. Además, existen riesgos considerables para la seguridad del suministro.

Crecimiento rápido de la energía baja en carbono en Europa, pero baterías de almacenamiento de energía limitadas

Las baterías son cruciales para la transición de los sistemas eléctricos a energías renovables. Se utilizan principalmente en vehículos eléctricos y sistemas fijos de almacenamiento de energía. Actualmente, la UE necesita unos 140 GWh de... baterías de iones de litio al año. Es probable que esta demanda aumente en los próximos años. Sin embargo, las proyecciones para 2030 varían entre 362 GWh y 1000 GWh al año. Simultáneamente, el mercado de aplicaciones fijas sigue creciendo.

La UE desempeña un papel clave en la producción de automóviles. Esto es especialmente cierto en el caso de las baterías y las ventas de vehículos eléctricos, que aportan casi 81 TP3T al PIB de la UE. En 2022, las ventas de vehículos eléctricos en la UE superaron ligeramente los 2 millones, lo que representa el 21,51 TP3T de la cuota de mercado del automóvil. El año anterior, se vendieron 1,75 millones de vehículos eléctricos. Por otro lado, China vendió 3,3 millones y Estados Unidos 630.000. Ambos mercados están creciendo a un ritmo superior al de la UE. En 2021, el aumento global de la capacidad de baterías de vehículos eléctricos fue de 278 GWh. Para 2030, este aumento anual podría superar los 2100 GWh.

Fijado baterías de almacenamiento de energía Tienen menos aplicaciones que las baterías de vehículos eléctricos. En 2021, la capacidad instalada mundial de almacenamiento de energía se situó en 22 GWh. Para 2030, se prevé que alcance unos 250 GWh. Sin embargo, la capacidad de almacenamiento de energía de la UE en 2021 fue de tan solo 3,7 GWh, por detrás de la de Estados Unidos y China. Si bien las instalaciones de energías renovables en Europa se están expandiendo rápidamente, las instalaciones de baterías de almacenamiento de energía no lo hacen. Esto se debe a que la red eléctrica de la UE es más robusta y densa, lo que reduce la dependencia del almacenamiento.

El costo de la batería de iones de litio

BloombergNEF realizó una encuesta anual sobre el precio de las baterías. Esta reveló que los precios globales de las baterías cayeron 89% en 2021. El precio pasó de más de $1200 por kilovatio-hora en 2010 a $132 en 2021. Este precio es un promedio, considerando todas las regiones y usos. Incluye diversos vehículos eléctricos, autobuses y baterías fijas de almacenamiento de energía. Las baterías son más baratas en China, con $111 por kilovatio-hora. Son 40% y 60% más caras en EE. UU. y Europa, respectivamente. Esta tendencia refleja el uso de baterías de fosfato de hierro y litio de bajo costo, especialmente en China.

En 2022, los precios de las baterías para vehículos eléctricos en la UE oscilaron entre 125 y 150 euros por kilovatio-hora. Este rango corresponde a las baterías LFP y las baterías NMC622 o NMC712, respectivamente. Para 2030, los costos podrían reducirse a entre 95 y 110 euros por kilovatio-hora. A nivel mundial, baterías de iones de litio Dominan aproximadamente el 90% del mercado de almacenamiento de energía en baterías fijas. El precio de estos sistemas está disminuyendo, pero a un ritmo más lento que el de las baterías para vehículos. En 2022, los sistemas de almacenamiento de energía en la red eléctrica costaban entre 300 y 400 euros por kilovatio-hora. Otros tipos de sistemas de almacenamiento de energía tienen costes variables. Las baterías de flujo redox de plomo-ácido y zinc-bromo cuestan entre $150 y $400 por kilovatio-hora. Un sistema de almacenamiento de energía doméstico de 10 kilovatios-hora cuesta entre $600 y $2000 por kilovatio-hora, un precio mucho mayor que el de los sistemas de almacenamiento a escala de red.

La mayoría de los principales fabricantes de baterías de la UE son filiales europeas de empresas de Asia Oriental. En 2022, la capacidad estimada de la UE era de unos 75 GWh al año. Sin embargo, la producción real es diferente. Alcanzar la capacidad nominal podría tardar hasta cinco años. Para 2030, la capacidad de fabricación de la UE podría alcanzar unos 886 GWh al año. Esto cubriría el 89% de la demanda prevista de baterías de la UE. Este análisis profundo del sector destaca el importante papel que desempeña la tecnología de baterías en el futuro de cero emisiones netas de la UE.

Aumento previsto en la producción de baterías de iones de litio

La UE se enfrenta a varios problemas. Depende en gran medida de terceros países para obtener materias primas. Además, carece de capacidad de refinación de litio. Las empresas de la UE carecen de experiencia en la producción en masa de baterías de iones de litio. Además, los equipos de producción de baterías se importan principalmente de Asia. Las empresas con sede en la UE se enfrentan a enormes desafíos para producir baterías en masa a precios competitivos a nivel mundial. Actualmente, la UE se centra en el desarrollo de baterías de alto rendimiento, como las de NMC ricas en níquel. Los productos químicos de menor rendimiento, como el LFP, el ion de sodio o el flujo redox, no son una prioridad para las empresas europeas.

En los últimos cuatro años, se anunciaron alrededor de $300 mil millones para inversiones en nuevas megafábricas de baterías de iones de litio. Esto incluye $131 mil millones solo en 2022. Gracias a estas inversiones, la producción mundial de baterías de iones de litio debería quintuplicarse para 2030. Se espera que China lidere este crecimiento con un aumento de 70%. Esto añadirá 102 nuevas megafábricas y 31 teravatios-hora de capacidad extra. Generalmente, los costos de las materias primas influyen significativamente en los costos totales de las baterías, representando típicamente entre 50 y 70%. Como resultado, los costos futuros son sensibles a los precios de las materias primas clave, dada la volatilidad del mercado. Los suministros de material para baterías generalmente se concentran en países o regiones específicos. En 2020, el valor del mercado mundial de las baterías de iones de litio superó al de las baterías de plomo-ácido. Las ventas de iones de litio deberían superar las de plomo-ácido en 2022 si esta tendencia continúa.

La UE tiene un fuerte control del mercado de baterías de plomo-ácido. Es una economía exportadora neta, con una facturación de más de 7000 millones de euros. Europa aporta alrededor de 201 TP3T al suministro mundial, o unos 75 GWh al año. batería de iones de litio En cuanto a la producción, la UE aporta aproximadamente 71 TP3T del suministro mundial. China suministra alrededor de 771 TP3T y EE. UU., alrededor de 51 TP3T. En resumen, la UE es fuerte en productos integrados/finales como vehículos eléctricos y almacenamiento fijo. Sin embargo, es más débil en materias primas, materiales avanzados y equipos para la fabricación de baterías de iones de litio.

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