¿De dónde provienen los materiales de las baterías?

Hay muchos materiales comunes en las baterías, como el hierro, esos materiales se obtienen localmente donde se fabrican las baterías. La mayoría de las baterías del mundo se fabrican en China. Por lo tanto, la mayoría de los materiales se obtendrían en China. China también tiene bastante litio, que es uno de los principales minerales más escasos para las baterías. Sin embargo, la mayor parte del litio proviene de Australia y Chile. Más del 80% de la producción mundial de litio proviene de Australia, Chile y Argentina.

La antigua demanda de materiales para baterías de iones de litio en 2016 es solo el 5% de la demanda de baterías de vehículos eléctricos en 2022. En 2016, la demanda era de 31 GWh, pero en 2022 es de aproximadamente 600 GWh (Gigavatios hora).

El cobalto y el níquel se están reduciendo considerablemente o eliminando por completo de muchas baterías.

Si analizamos aumentar 10 veces la demanda de litio (20 veces para aumentar la demanda pero reducir a la mitad para una mayor eficiencia de densidad energética), llegaremos a una demanda de aproximadamente 50,000 toneladas de litio en 2022. Si las baterías de litio aumentan a 6 TWh por año, entonces esto sería 10 veces más. aumentará a unas 500,000 toneladas por año. Más allá de 6 TWh/año, generalmente se cree que se necesita alguna batería que no sea de litio y el candidato más probable son las baterías de iones de sodio.

El escalado de grafito es probablemente de 700,000 toneladas por año en la actualidad y un aumento a 7 millones de toneladas por año para el escenario de 6 TWh/año.

Cobalt

El cobalto está muy concentrado en unos pocos países. Entre 2014 y 2016, un promedio del 53 % de la producción mundial de cobalto extraído provino de la República Democrática del Congo (RDC), mientras que un promedio del 47 % de la refinación mundial de cobalto tuvo lugar en China.

Magnesio

Más del 60 % del manganeso se extrae en Sudáfrica, China y Australia (USGS 2018).

Níquel
El níquel es otro mineral escaso para alrededor del 30% de las baterías del mundo. Los mayores proveedores de níquel son Indonesia y Filipinas.

Grafito

El grafito también es un mineral importante. Los países productores de grafito son China y luego Brasil y Mozambique. China es, con diferencia, la fuente dominante de grafito de calidad, con aproximadamente el 80% de la cuota de mercado mundial actual. China producía alrededor de 820,000 toneladas anuales de grafito. China domina tanto la extracción de grafito como la transformación de este material de carbono en grafito esférico recubierto que se empaqueta en los ánodos de las baterías de iones de litio.

El Mercedes EQS EV que se fabrica en Alabama necesita aproximadamente 250 libras de grafito por cada batería de 107.8 kilovatios-hora. El Tesla Model 3 de gama estándar, que necesita alrededor de 120 libras de grafito para su batería de 60 kWh, y los SUV de tamaño completo como el GMC Hummer, que requiere aproximadamente 500 libras de este ingrediente de ánodo. Tesla necesita alrededor de 2 libras de grafito por kWh de batería. Tesla utilizará 150 GWh de baterías para sus productos en 2022 y, por lo tanto, probablemente necesitará 150,000 toneladas de grafito en 2022 (300 millones de libras).

La Ley de Reducción de la Inflación otorga a las empresas que producen materiales para baterías de iones de litio en los EE. UU. un crédito fiscal equivalente al 10% de los costos de producción. Este crédito comienza a disminuir en un 25% anual a partir de 2030. La Ley de Reducción de la Inflación también ofrece un segundo crédito fiscal equivalente al 10% de los costos incurridos con respecto a la producción de 99.9% de grafito en los EE. UU. Este crédito no tiene un fecha del atardecer.

Para 2030, las baterías probablemente necesitarán más de 5 veces todo el grafito extraído en 2021.

Según los expertos en cadena de suministro mundial de baterías de iones de litio de Benchmark Mineral Intelligence, una megafábrica capaz de producir 30 gigavatios-hora de almacenamiento de baterías al año requiere alrededor de 33,000 toneladas métricas de grafito al año.

Cuando se extrapola esto a las más de 300 gigafábricas que se están construyendo o que están en proyecto, esto equivale a hasta 9.9 millones de toneladas métricas de grafito por año para alimentar todas estas plantas de baterías de iones de litio que funcionan a plena capacidad. Utilizando la regla 70-70 (una medida más realista de que el 70% de estas plantas de baterías entran en producción funcionando a un promedio del 70% de su capacidad de diseño), el sector mundial de baterías de litio necesitaría alrededor de 4.9 millones de toneladas métricas de grafito por año.