Tamaño y participación del mercado de materiales para baterías sostenibles, por tipo de batería (iones de litio, plomo ácido); Material; Aplicación: análisis de oferta y demanda global, pronósticos de crecimiento, informe estadístico 2025-2037

Mercado de materiales para baterías sostenibles: impulsores del crecimiento y desafíos

Impulsores de crecimiento

• Innovación en productos químicos alternativos para baterías: la disponibilidad limitada y los riesgos geopolíticos asociados al litio, el cobalto y el níquel están impulsando la innovación en productos químicos alternativos para baterías, como las de iones de sodio, litio-azufre y de estado sólido, lo que reduce la dependencia de recursos escasos. En el contexto de la búsqueda de soluciones energéticas asequibles y sostenibles, varias alternativas a las baterías tradicionales de iones de litio presentan un potencial significativo. Las baterías de iones de sodio se destacan por la abundancia y rentabilidad del sodio en comparación con el litio. Esto no sólo reduce los costos de producción sino que también minimiza el impacto ambiental asociado con el abastecimiento y el procesamiento de materiales. Además, para aplicaciones de almacenamiento de energía a gran escala, las baterías de flujo redox proporcionan una solución innovadora y altamente escalable. Al hacer circular electrolitos líquidos a través de celdas electroquímicas, estas baterías almacenan y liberan energía de manera eficiente mediante la transferencia de electrones, alineándose con las necesidades de integración de energía renovable.
  
  Además, las baterías de metal-aire, como las de zinc-aire, presentan otra alternativa convincente. Su capacidad para lograr una alta densidad de energía manteniendo una estructura liviana es crucial para mejorar las soluciones de almacenamiento de energía. Estas baterías generan electricidad mediante la oxidación de metales como el zinc o el aluminio, utilizando oxígeno del aire. Esto elimina la necesidad de mantener un agente oxidante dentro de la propia batería, lo que da como resultado un diseño más compacto y eficiente.
  
  Juntas, estas alternativas resaltan un cambio hacia tecnologías de almacenamiento de energía más sostenibles y accesibles, abordando preocupaciones tanto económicas como ambientales en la producción y el consumo de energía.
   
• Expansión de las soluciones de almacenamiento de energía renovable: a medida que la energía solar, la eólica y otras fuentes de energía renovables siguen creciendo, las soluciones de almacenamiento de energía eficientes son esenciales para equilibrar las fluctuaciones del suministro y garantizar la estabilidad de la red. Las baterías sostenibles, fabricadas con materiales abundantes y ecológicos, se están convirtiendo en una prioridad para los proyectos de almacenamiento de energía a gran escala, particularmente en áreas rurales y fuera de la red donde el acceso a energía constante es limitado. Además, el impulso por la neutralidad de carbono está impulsando a las empresas energéticas y a los gobiernos a invertir en tecnologías de baterías con un impacto ambiental mínimo, como las baterías de iones de sodio y de hierro-aire. Estas innovaciones mejoran la vida útil y la eficiencia de los sistemas de almacenamiento de energía, además de reducir la dependencia de materiales críticos, lo que hace que la adopción de energía renovable sea más sostenible y rentable a largo plazo.
  
  Por lo tanto, la expansión de las soluciones de almacenamiento de energía renovable, como granjas de baterías de venta en red y sistemas solares fuera de la red, requiere materiales de batería sostenibles y de larga duración que se alineen con la transición a la energía limpia. Por ejemplo, la AIE informó que a finales de 2022, la capacidad total instalada de almacenamiento en baterías a escala de red era de aproximadamente 28 GW, la mayoría de los cuales se habían agregado durante los seis años anteriores. Debido a la incorporación de más de 11 GW de capacidad de almacenamiento, las instalaciones aumentaron más de un 75 % en el 2022 en comparación con el 2021.

El siguiente gráfico ilustra la adición anual de almacenamiento de baterías a escala de red:

Desafíos

• Altos costes de inversión: establecer instalaciones de producción que cumplan estrictas normativas sobre emisiones y estándares de huella de carbono es fundamental para producir materiales para baterías de forma medioambientalmente sostenible. Esto incluye la utilización de tecnologías y procedimientos de fabricación modernos que requieren más capital que los convencionales. Por ejemplo, se estima que cuesta 5 mil millones de dólares construir una gigafábrica de baterías de iones de litio con una capacidad de producción anual de 35 GWh. De manera similar, los mayores costos de abastecimiento, desarrollo de la cadena de suministro y despliegue del sistema de captura de carbono están asociados con la producción sostenible de otros productos básicos esenciales como el cobalto, el níquel y el grafito.
   
• Problemas de gestión de la cadena de suministro: la fabricación de material para baterías depende con frecuencia de fuentes geográficas limitadas, que pueden estar sujetas a interrupciones. Por ejemplo, el suministro y el precio de elementos vitales como el litio, el cobalto y el níquel pueden verse muy afectados por conflictos geopolíticos, restricciones comerciales y regulaciones ambientales en importantes países productores. Según el Fondo Monetario Internacional (FMI), las interrupciones en la cadena de suministro pueden generar mayores gastos y plazos de entrega más prolongados, lo que puede impedir la expansión del mercado de vehículos eléctricos (EV) y la fabricación de baterías en general. Mantener una cadena de suministro estable se vuelve crucial a medida que aumenta la demanda de baterías. Las empresas deben crear planes de reducción de riesgos que incluyan diversificar sus proveedores, realizar compras locales y buscar materiales sustitutos que puedan reducir la dependencia de áreas de alto riesgo.