Tamaño y participación del mercado de electrolitos de batería, por tipo de electrolito (líquido, sólido, gel); Tipo de batería; Aplicación: análisis FODA, conocimientos estratégicos competitivos, tendencias regionales 2025-2037

Sector de electrolitos para baterías: impulsores del crecimiento y desafíos

Impulsores de crecimiento

• Aumento del uso en sistemas de energía renovable: las baterías con electrolitos de última generación son un gran activo para las fuentes de energía renovables como la solar y la eólica. Estas baterías facilitan la integración fluida de fuentes de energía intermitentes en la red y permiten un almacenamiento eficaz de energía. Los electrolitos también son esenciales para el almacenamiento de energía a nivel de la red, lo que permite almacenar energía adicional durante las horas de menor actividad y liberarla durante la demanda máxima.
  
  El auge de los sistemas de almacenamiento de energía (ESS), que son fundamentales para equilibrar la oferta y la demanda en los sistemas de energía renovable, impulsa aún más la demanda de electrolitos. Estos sistemas requieren baterías de alto rendimiento con electrolitos avanzados para un almacenamiento y liberación de energía eficientes. ESS se utiliza en diversas aplicaciones, incluidos hogares, empresas y proyectos a escala de servicios públicos, lo que contribuye al crecimiento del mercado de electrolitos para baterías. Según la Asociación Estadounidense de Energía Limpia (ACP), entre 2017 y 2022, las implementaciones de almacenamiento de energía en Estados Unidos aumentaron más de 18 veces, de 645 MWh a 12.191 MWh1. . Adopción de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML) para desarrollar electrolitos: tradicionalmente, desarrollar un electrolito suele ser un procedimiento de prueba y error que incluye preparar el electrolito, caracterizar el rendimiento de la batería mediante pruebas electroquímicas, repetir estos pasos para optimizar la fórmula y, finalmente, llegar a una fórmula de electrolito ideal. Por lo tanto, al conectar estadísticamente grandes volúmenes de datos (sales, disolventes, aditivos y sus fórmulas), la IA y el ML se utilizan para pronosticar nuevas moléculas de disolventes, aditivos, fórmulas y estructuras de solvatación, que en última instancia conducen al mejor diseño de electrolitos.
  
  Además, los investigadores se están centrando en desarrollar modelos de IA viables para el desarrollo de electrolitos. Por ejemplo, en junio de 2024, científicos de Northwestern Engineering colaboraron con investigadores de la Universidad de Texas en Austin para crear MolSets, un modelo de aprendizaje automático especializado para mezclas moleculares. El modelo de IA predice las propiedades de las combinaciones de electrolitos mediante aprendizaje automático y completa en segundos lo que llevaría años en el laboratorio.
• Aumento de las actividades de investigación para desarrollar electrolitos avanzados y sostenibles: Numerosas instituciones y empresas líderes están llevando a cabo varias iniciativas de investigación y desarrollo para mejorar las propiedades de los electrolitos de las baterías de litio. Estas iniciativas tienen como objetivo mejorar las características de los electrolitos para aumentar la competitividad de costes y la capacidad de la batería. Ciertas iniciativas de investigación se centran especialmente en nuevos tipos de electrolitos, como los electrolitos sólidos, para aumentar su eficiencia, lo que eleva la eficiencia total de la batería.
  
  Además, la necesidad de electrolitos fabricados a partir de recursos renovables o con un impacto ambiental mínimo está aumentando a medida que ganan fuerza las preocupaciones ambientales y el impulso hacia una economía baja en carbono. Los fabricantes pueden desarrollar y comercializar electrolitos de batería reciclados y de origen biológico, o electrolitos derivados de abundantes recursos no tóxicos.

Desafíos

• Precios fluctuantes de las materias primas: determinados elementos primas, como el litio, el cobalto y el níquel, partes cruciales de las baterías de iones de litio, son necesarios para producir electrolitos mejorados. Las vulnerabilidades de la cadena de suministro surgen de la extracción y el procesamiento de recursos esenciales, a menudo concentrados en diferentes naciones. La compra de materias primas también es difícil debido a las prácticas ambientalmente sostenibles y al abastecimiento ético, ya que las partes interesadas exigen una mayor responsabilidad y transparencia en toda la cadena de suministro. Por lo tanto, los precios volátiles de las materias primas pueden obstaculizar el crecimiento del mercado de electrolitos para baterías.
• Falta de iniciativas gubernamentales y subsidios para los productores de baterías de iones de litio: Los gobiernos de varios países se están concentrando en brindar incentivos y subsidios para estimular el desarrollo de baterías de iones de litio para promover el uso de fuentes de energía renovables. Sin embargo, los gobiernos de varias regiones, incluida África, no contribuyen a la producción de baterías de iones de litio. Esto está obstaculizando el desarrollo de estas baterías y obstaculizando el mercado de electrolitos para baterías.