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Tecnologia de fabricação avançada para energia de baixo carbono na UE

O núcleo da tecnologia de energia de baixo carbono: bateria de íons de lítio

A Comissão da União Europeia publicou um relatório. Este relatório analisou o mercado e a tecnologia das principais tecnologias de fabricação com emissões líquidas zero. Constatou que a competitividade da indústria com emissões líquidas zero da UE muda. Essa mudança depende das tecnologias específicas de emissões líquidas zero e de suas cadeias de suprimentos. No entanto, existem vulnerabilidades substanciais. Além disso, existem riscos consideráveis para a segurança do fornecimento.

Crescimento rápido da energia de baixo carbono na Europa, mas baterias de armazenamento de energia limitadas

As baterias são cruciais para a transição dos sistemas de energia para energias renováveis. São utilizadas principalmente em carros elétricos e no armazenamento fixo de energia. Atualmente, a UE necessita de cerca de 140 GWh de baterias de íons de lítio por ano. Essa demanda provavelmente aumentará nos próximos anos. No entanto, as projeções para 2030 variam de 362 GWh a 1.000 GWh por ano. Ao mesmo tempo, o mercado de aplicações fixas continua crescendo.

A UE desempenha um papel fundamental na produção de automóveis. Isto é particularmente verdadeiro para baterias de veículos elétricos e vendas de automóveis, contribuindo com quase 8% para o PIB da UE. Em 2022, as vendas de veículos elétricos na UE atingiram pouco mais de 2 milhões. Isso representa 21,5% da quota de mercado automóvel. No ano anterior, venderam 1,75 milhões de veículos elétricos. Por outro lado, a China vendeu 3,3 milhões e os EUA venderam 630.000. Ambos os mercados estão a crescer mais rapidamente do que o da UE. Em 2021, o aumento global na capacidade de baterias de veículos elétricos foi de 278 GWh. Até 2030, este aumento anual poderá ultrapassar 2100 GWh.

Fixo baterias de armazenamento de energia têm menor aplicação em comparação com as baterias de veículos elétricos. Em 2021, a capacidade instalada global de armazenamento de energia era de 22 GWh. Até 2030, prevê-se que atinja cerca de 250 GWh. No entanto, a capacidade de armazenamento de energia da UE em 2021 era de apenas 3,7 GWh, ficando atrás dos EUA e da China. Embora as instalações de energia renovável na Europa estejam se expandindo rapidamente, as instalações de baterias de armazenamento de energia não estão. O motivo é que a rede elétrica da UE é mais forte e densa, reduzindo a dependência do armazenamento.

O custo da bateria de íons de lítio

A BloombergNEF realizou uma pesquisa anual sobre preços de baterias. Ela revelou que os preços globais das baterias caíram 891 TP3T em 2021. O preço passou de mais de $1.200 por quilowatt-hora em 2010 para $132 em 2021. Este preço é uma média, considerando todas as regiões e usos. Inclui diversos veículos elétricos, ônibus e baterias de armazenamento fixo de energia. Os custos das baterias são mais baixos na China, a $111 por quilowatt-hora. São 401 TP3T e 601 TP3T mais caros nos EUA e na Europa, respectivamente. Essa tendência reflete o uso de baterias de fosfato de ferro-lítio baratas, especialmente na China.

Em 2022, os preços das baterias para veículos elétricos na UE variaram entre 125 e 150 euros por quilowatt-hora. Essa faixa se aplica às baterias LFP e NMC622 ou NMC712, respectivamente. Até 2030, os custos podem cair para entre 95 e 110 euros por quilowatt-hora. Globalmente, baterias de íons de lítio dominam cerca de 90% do mercado de armazenamento de baterias fixas. O preço desses sistemas está diminuindo, mas em um ritmo mais lento do que o das baterias veiculares. Em 2022, os sistemas de armazenamento de energia na rede custam entre 300 e 400 euros por quilowatt-hora. Outros tipos de sistemas de armazenamento de baterias têm custos variáveis. Baterias de fluxo redox de chumbo-ácido e zinco-bromo custam entre $150 e $400 por quilowatt-hora. Um sistema de armazenamento de energia residencial de 10 quilowatts-hora custa entre $600 e $2.000 por quilowatt-hora, o que é muito mais caro do que os sistemas de armazenamento em escala de rede.

A maioria dos principais fabricantes de baterias na UE são filiais europeias de empresas do Leste Asiático. Em 2022, a capacidade estimada da UE era de cerca de 75 GWh por ano. No entanto, a produção real é diferente. Atingir a capacidade nominal pode levar até cinco anos. Até 2030, a capacidade de produção da UE poderá atingir cerca de 886 GWh por ano. Isso atenderia a 89% da demanda esperada de baterias da UE. Esta análise aprofundada do setor destaca o papel significativo da tecnologia de baterias no futuro de zero emissões líquidas da UE.

Aumento previsto na produção de baterias de íons de lítio

A UE enfrenta vários problemas. Depende fortemente de países terceiros para obter matérias-primas. Além disso, a UE carece de capacidade de refino de lítio. As empresas da UE não têm muita experiência na produção em massa de baterias de íons de lítio. Além disso, o equipamento de produção de baterias é importado principalmente da Ásia. As empresas sediadas na UE enfrentam enormes desafios na produção em massa de baterias a preços globalmente competitivos. Atualmente, o foco da UE está no desenvolvimento de baterias de alto desempenho, como as NMC ricas em níquel. Produtos químicos de menor desempenho, como LFP, íons de sódio ou fluxo redox, não são uma prioridade para as empresas europeias.

Nos últimos quatro anos, cerca de $300 bilhões foram anunciados para investimentos em novas megafábricas de baterias de íons de lítio. Isso inclui $131 bilhões somente em 2022. Graças a esses investimentos, a produção global de baterias de íons de lítio deve aumentar cinco vezes até 2030. Espera-se que a China lidere esse crescimento com um aumento de 70%. Isso adicionará 102 novas megafábricas e 31 terawatts-hora de capacidade extra. Geralmente, os custos da matéria-prima influenciam significativamente os custos totais da bateria, normalmente representando 50-70%. Como resultado, os custos futuros são sensíveis aos principais preços da matéria-prima, dada a volatilidade do mercado. Os suprimentos de material para baterias geralmente se concentram em países ou regiões específicos. Em 2020, o valor de mercado global das baterias de íons de lítio excedeu o das baterias de chumbo-ácido. As vendas de íons de lítio devem superar as vendas de chumbo-ácido em 2022 se essa tendência continuar.

A UE detém uma forte posição no mercado de baterias de chumbo-ácido. É uma economia exportadora líquida, com um faturamento superior a 7 bilhões de euros. A Europa contribui com cerca de 20% para o fornecimento global, ou cerca de 75 GWh por ano. bateria de íon de lítio Em termos de produção, a UE fornece cerca de 71 TP3T do fornecimento global. A China fornece cerca de 771 TP3T e os EUA, cerca de 51 TP3T. No geral, a UE é forte em produtos integrados/finais, como veículos elétricos e armazenamento fixo. Mas é mais fraca em matérias-primas, materiais avançados e equipamentos para a fabricação de baterias de íons de lítio.

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