Desde el este de Asia hasta Europa y América del Norte, las empresas a lo largo de la cadena de suministro de baterías están invirtiendo miles de millones de dólares en capacidades de reciclaje mientras enfrentan la escasez proyectada de materias primas que impulsarán la próxima generación de vehículos eléctricos.
Pero a medida que los fabricantes de automóviles, los productores de baterías y los mineros desarrollan su propia capacidad de reciclaje o se asocian con especialistas en un esfuerzo por hacer que las cadenas de suministro sean más seguras, más ecológicas y, en última instancia, más rentables, aún quedan aspectos fundamentales de la naciente industria por resolver.
«En este momento todo el mundo está preocupado por cómo podemos montar todas las fábricas de baterías que necesitamos», afirmó Andreas Breiter, que dirige el Centro para la Movilidad Futura de McKinsey en Norteamérica. «Pero dentro de 10 años aproximadamente, la pregunta será qué haremos con todas estas baterías una vez que vuelvan a funcionar».
Aún no está claro qué química de baterías prevalecerá en la carrera global entre los productores chinos CATL y BYD y sus rivales coreanos y japoneses, lo que dificulta saber qué procesos de reciclaje serán necesarios.
La incertidumbre también se cierne sobre la futura regulación, los precios de los materiales, las tecnologías de reciclaje e incluso sobre quién será el propietario de una batería de vehículo eléctrico al final de su vida útil, todo lo cual influirá en el desarrollo de la industria y la viabilidad de modelos de negocio específicos.
«Hay una sensación de desorden en la industria porque nadie ha vivido esto antes», dijo Simon Linge, director ejecutivo del productor y reciclador de materiales para baterías Lithium Australia. «Habrá personas de las que hoy ni siquiera se habla y que dentro de cinco o diez años se convertirán en actores importantes del mercado».
El reciclaje de baterías, que normalmente implica fundición, tratamiento químico o ambos, también tiene su propio impacto ambiental y los recicladores enfrentan el desafío de demostrar que su producción seguirá siendo más ecológica y económicamente más atractiva que los materiales extraídos, dados los avances en técnicas de extracción más limpias.
Dado que pocas baterías de vehículos eléctricos han llegado al final de su vida útil, las principales fuentes de materia prima para los recicladores siguen siendo células de productos de consumo como computadoras portátiles y “chatarra” de las plantas de baterías.
La chatarra de producción representará el 53 por ciento de la materia prima para los recicladores de baterías en 2025, según las proyecciones de McKinsey. Pero esa cifra caerá al 43 por ciento para 2030, al 14 por ciento para 2035 y a sólo el 6 por ciento para 2040 a medida que se vendan cada vez más vehículos eléctricos: la Agencia Internacional de Energía pronostica que la flota mundial aumentará a 350 millones de vehículos para finales de este año. década.
«Consideramos que la chatarra de fabricación es el principal impulsor del volumen de reciclaje en esta década», dijo Tim Johnston, presidente de Li-Cycle, un reciclador de baterías que cotiza en Nueva York y respaldado por el grupo de materias primas Glencore. «Las baterías llegarán al final de su vida útil en la próxima década».
La próxima transición presenta un dilema para los recicladores porque la logística y los modelos comerciales para reciclar chatarra y baterías al final de su vida útil son muy diferentes.
Para los recicladores que se centran en la chatarra de producción, tiene sentido establecer instalaciones junto a las plantas de baterías para hacer circular los materiales directamente de regreso al proceso de producción.
En América del Norte, donde la producción de baterías está siendo impulsada por la emblemática legislación climática del presidente estadounidense Joe Biden, eso ha dado lugar a una serie de asociaciones entre fabricantes de baterías y recicladores.
Redwood Materials, una nueva empresa de reciclaje fundada por el ex director de tecnología de Tesla, JB Straubel, anunció un acuerdo el año pasado con Panasonic, socio de baterías del fabricante de vehículos eléctricos, para suministrar materiales catódicos ricos en níquel para la nueva planta del fabricante de celdas japonés en Kansas.
Se han acordado asociaciones similares entre Li-Cycle, con sede en Canadá, y el productor coreano de baterías LG Energy Solution, y entre el reciclador Ascend Elements, con sede en Massachusetts, y el fabricante coreano de baterías SK.
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Las baterías al final de su vida útil, por otro lado, deben recogerse de los vehículos y evaluarse su seguridad y rendimiento antes de ser desmontadas y sometidas al proceso de reciclaje.
Dado que es probable que los fabricantes de células, los fabricantes de automóviles y los consumidores individuales reclamen la propiedad de una batería, no está claro cómo los recicladores asegurarán un suministro estable.
Un modelo es que el fabricante de la batería, el fabricante de automóviles o un tercero sean propietarios de la batería durante toda su vida útil. Un fabricante de baterías podría alquilar la batería a un fabricante de automóviles, luego a un consumidor, y luego reutilizarla o reciclarla cuando ya no pueda alimentar un vehículo.
Sam Abuelsamid, analista de Guidehouse Insights, dijo que el modelo era «algo así como titulizar préstamos: estás titulizando la batería», y que podría resultar una opción natural para los fabricantes de automóviles, que ya operan ramas financieras cautivas que prestan a los clientes el dinero para vehículos nuevos.
En China, donde los mercados de vehículos eléctricos, baterías y reciclaje están más maduros que en Occidente, CATL ha formado una asociación denominada de circuito cerrado que alia a su filial de reciclaje Brunp con el grupo de reciclaje chino GEM y Mercedes-Benz China para reciclar residuos. baterías de vida útil.
Esto ofrece un modelo potencial mediante el cual los fabricantes de automóviles (algunos de los cuales albergan sus propias ambiciones de producción de baterías) y los recicladores trabajan juntos para asegurar que las baterías lleguen al final de su vida útil y crear sus propios sistemas de circuito cerrado. En Estados Unidos, Redwood Materials está construyendo asociaciones de circuito cerrado con Volkswagen, Ford, Volvo y Toyota.
Pero algunos ejecutivos de la industria, al señalar los desafíos logísticos que implica intentar supervisar los procesos de recolección, evaluación, transporte y desmantelamiento, así como el reciclaje en sí, se muestran escépticos de que el sistema de circuito cerrado resulte atractivo a largo plazo.
El modelo se complica aún más por el hecho de que una batería que ya no es adecuada para su uso en un vehículo todavía tiene el potencial de usarse para otros fines, que van desde iluminar calles y hogares hasta alimentar electrodomésticos u ofrecer almacenamiento de energía.
“Es absurdo y contrario a toda lógica no intentar aprovechar al máximo las baterías usadas de los vehículos eléctricos, conociendo el esfuerzo, I+D, energía, materiales e inversión que supone desarrollarlas”, afirmó José María Cáncer Abóitiz, responsable de Movilidad de la aseguradora Mapfre. Laboratorio.
Al señalar que el mercado del reciclaje ya está “mucho menos estructurado” que el resto de la cadena de suministro de baterías, Mathias Miedreich, director ejecutivo de la recicladora belga Umicore, predice que el mercado se bifurcará a medida que los recicladores construyan cadenas de suministro separadas para la chatarra y el final de su vida útil. baterías.
«Para empresas como nosotros es una cuestión de dónde instalar sus instalaciones de baterías», dijo Miedreich. “¿Debería colocarlo cerca del mundo de las baterías o debería colocarlo cerca de donde [car manufacturers] desarrollar su bucle circular? Podría ser que se estén formando dos ecosistemas”.
La industria también se verá moldeada por los avances tecnológicos y la política en Europa y Estados Unidos, donde se esfuerzan por limitar la dependencia de China en las industrias emergentes y establecer cadenas de suministro locales.
La UE ha aprobado regulaciones diseñadas para crear una “economía circular” en baterías al evitar que las baterías gastadas abandonen el bloque, exigiendo que deben tener un contenido reciclado mínimo del 16 por ciento para el cobalto y del 6 por ciento para el litio y el níquel. Bruselas tiene como objetivo que el 65 por ciento del peso de las baterías de iones de litio se recicle para finales de 2025.
Sarah Colbourn, analista senior de la consultora Benchmark Mineral Intelligence, dijo que los recicladores chinos, que actualmente están «muy por delante» de sus pares occidentales en tecnología y escala, buscaban ingresar a los mercados europeo y norteamericano asociándose con actores locales.
Señaló la “verdadera preocupación” de los funcionarios de la UE por la fuga de materiales de baterías de Europa a China, lo que socava el desarrollo de la industria europea del reciclaje. Una opción que se estaba considerando en Bruselas, dijo, era redesignar la “masa negra” (los restos triturados de baterías después de retirar el acero y el plástico no deseados) como desechos peligrosos como una forma de evitar que abandonen el bloque.
Otra consideración para los recicladores occidentales es si las baterías de fosfato de hierro y litio, o LFP, que dominan el mercado chino, ganarán la carrera mundial de baterías contra las baterías de níquel-manganeso-cobalto, o NMC, en las que se especializan los fabricantes de baterías coreanos y japoneses.
Debido a que el fosfato de hierro es mucho más abundante que el níquel y el cobalto utilizados en las baterías NMC, el valor de los materiales recuperados al reciclar una batería LFP es considerablemente menor, lo que significa que los recicladores de LFP tienden a tener márgenes significativamente más bajos.
Esto es un problema menor en China, donde los recicladores operan a gran escala y con menores costos de capital. Pero podría tener repercusiones para los recicladores occidentales (y, a su vez, para las ambiciones occidentales de seguridad ambiental y de recursos) si prevaleciera la LFP.
Mientras tanto, Breiter de McKinsey señala que la industria aún podría verse trastocada por técnicas patentadas que está desarrollando una nueva generación de empresas de reciclaje más pequeñas.
“Todo el tiempo se anuncian nuevas tecnologías, se están desarrollando nuevas tecnologías y podría haber un gran avance en cualquier momento”, dijo.
“No sabemos qué reciclaremos en el futuro, no sabemos qué técnicas usaremos, no sabemos cómo evolucionarán las regulaciones y no sabemos cómo funcionará el mercado de materiales. ”, añadió Breiter. «Estas son las cosas que determinarán la viabilidad comercial del modelo de reciclaje».