El cambio global hacia la tecnología verde ha aumentado considerablemente la demanda de litio. Minerales importantes que son abundantes pero desigualmente distribuidos. Es esencial para el almacenamiento de energía y el transporte de electricidad. Según la Agencia Internacional de Energía, para 2040, la demanda de litio podría ser 42 veces mayor que en 2020. Las baterías de iones de litio se utilizan para alimentar vehículos eléctricos y almacenar energía renovable como la eólica y la solar. Para 2023, la demanda de baterías superará los 750 GWh. , un 40 por ciento más que en 2022 debido a la alta densidad energética Larga vida útil y capacidad de descarga eficiente Por tanto, estas baterías son importantes para el almacenamiento de energía y la movilidad eléctrica. En 2040, más de dos tercios de los vehículos de pasajeros serán eléctricos. Las baterías de iones de litio también son importantes para los sistemas de almacenamiento en red. Garantizar la confiabilidad de la red equilibrando la potencia de entrada y salida. Su naturaleza eficiente y liviana también los hace importantes para dispositivos electrónicos portátiles como los teléfonos inteligentes. Solo en 2022, se estima que habrá 1,39 mil millones de teléfonos inteligentes, la mayoría de los cuales funcionan con baterías de iones de litio que se venderán en todo el mundo. , hay un desajuste entre la oferta y la demanda. Esto es especialmente cierto en el caso de los componentes utilizados para fabricar estas baterías. Esto plantea varios desafíos para estos mercados en crecimiento exponencial. Los principales mercados para los automóviles eléctricos y las baterías de iones de litio incluyen Estados Unidos, Europa y China, que es uno de los mayores importadores de baterías de iones de litio. Y se espera que el tamaño del mercado de baterías de iones de litio sea de 4.710 millones de dólares en 2024 y alcance los 13.110 millones de dólares en 2029. El problema radica en la abrumadora dependencia de China para refinar y producir baterías de litio y de iones de litio. Esto plantea un desafío importante para los objetivos de sostenibilidad de muchos países. Desafíos en la cadena de suministro de litio La producción de baterías de iones de litio requiere una cadena de suministro global compleja. Comenzó con las empresas mineras que extraían los minerales. y refinado en sitio para producir materias primas aptas para baterías. Las materias primas suelen incluir litio, cobalto, manganeso, níquel y grafito. Los fabricantes compran estas materias primas y las utilizan para producir materiales activos para baterías de cátodos y ánodos. Luego, los comerciantes compran estos materiales activos y los venden a empresas que fabrican celdas de batería. Los fabricantes de baterías ensamblan celdas de batería en módulos. Luego se empaqueta y se vende a compradores, como los fabricantes de automóviles. que incorporará baterías ya preparadas a los coches eléctricos El problema comienza con la disponibilidad de materias primas clave como el litio, su procesamiento y refinación. y finalmente, la producción de materiales activos. Casi el 80 por ciento de los yacimientos de litio conocidos se encuentran en cuatro países: el Triángulo del Litio de América del Sur (Argentina, Bolivia, Chile y Australia). que es un país con poco capital de reserva A pesar de poseer menos del 7 por ciento de las reservas, China es el mayor importador, refinador y consumidor de litio del mundo. El sesenta por ciento de los productos de litio del mundo y el 75 por ciento de todas las baterías de iones de litio se producen en China. Esto está impulsando principalmente el mercado de automóviles eléctricos de China. lo que representa el 60 por ciento del total mundial. Aunque Estados Unidos, Europa y la India ya han comenzado a producir paquetes de baterías de iones de litio, Pero la producción de los componentes más importantes de la cadena de valor de las baterías de iones de litio incluye materiales activos de cátodos y ánodos. Todavía está concentrado en China. Dependiendo de la química de la celda de iones de litio, el material activo del cátodo constituirá entre el 35 y el 55 por ciento de la celda. y el material activo del ánodo es del 14 al 20 por ciento. Los países que aspiran a aumentar el suministro de baterías de iones de litio deben centrarse en producir estos componentes. China representa actualmente casi el 90 por ciento de la capacidad mundial de materiales de cátodo activo. Porcentaje de capacidad de producción de materiales de ánodo activo. Corea del Sur y Japón están llenando los vacíos restantes en la capacidad de producción. Se están realizando esfuerzos para centrarse en una química de celdas de iones de litio más sostenible, rentable y con mayor densidad energética. Por ejemplo, existen celdas de batería NMC en las que el material del cátodo activo está hecho de una combinación de níquel, manganeso y níquel cobalto. aumentar la densidad energética. y utiliza manganeso y cobalto para mejorar la estabilidad térmica y la seguridad. Luego están las células NCA o las células de óxido de aluminio y níquel cobalto. El manganeso se reemplaza por aluminio para aumentar la estabilidad. Una tecnología química celular codiciada es el óxido de litio y cobalto. Con alta potencia específica y larga duración Se consideran ideales para teléfonos inteligentes, tabletas, portátiles y cámaras. Sin embargo, la estrella en la química celular es la LFP, que es una batería de fosfato de hierro y litio. Debido a su estabilidad térmica, las baterías LFP son más seguras y duran más. Ideal para sistemas solares aislados y vehículos eléctricos. También funciona bien en condiciones de alta temperatura y es respetuoso con el medio ambiente debido a la ausencia de cobalto. en la producción de baterías para convertirse en una estrella en ascenso en la industria de las baterías Las celdas de batería LFP alimentarán más del 40 por ciento de la demanda mundial de vehículos eléctricos en 2023, más del doble de la proporción registrada en 2020. También se están realizando esfuerzos para aumentar la disponibilidad de manganeso tanto por parte de NMC como de LFP. Esto se hace para aumentar la densidad de energía manteniendo bajos los costos de las baterías LFP y reducir los costos manteniendo una alta densidad de energía para las celdas NMC, aumentando la producción nacional. Otra opción para hacer que el almacenamiento de energía sea rentable y reducir la dependencia de minerales críticos como el litio son las baterías de iones de sodio. Aunque estas baterías todavía requieren de algunos minerales importantes como el níquel y el manganeso. Pero reduce la dependencia del litio. Las baterías de iones de sodio, como las LFP, se desarrollaron por primera vez en Estados Unidos y Europa. Pero China también está liderando el camino en este sentido. Se espera que la capacidad de producción sea mayor que en otros lugares. alrededor del mundo combinado aproximadamente diez veces El precio de las materias primas es un factor clave a la hora de sustituir las baterías de litio por baterías de iones de sodio. Actualmente, los precios siguen bajos y esto ha provocado una disminución de la inversión y retrasos en los planes de expansión. También existen cuellos de botella en la cadena de suministro, como los materiales de cátodos y ánodos de alta calidad necesarios para producir baterías de iones de sodio. Hasta que se resuelvan estos problemas, los países necesitarán desarrollar capacidad interna para aumentar la producción de baterías de iones de litio. Pocas empresas en la India han iniciado proyectos de fabricación con apoyo del gobierno. Y muchas más empresas están planeando hacer precisamente eso. Sin embargo, el éxito de estas y más. A nivel mundial, dependerá de la localización de los componentes en la cadena de valor de los iones de litio, como los materiales activos de cátodos y ánodos, separadores y electrolitos. El separador funciona separando los materiales activos del ánodo y del cátodo para evitar cortocircuitos. También ayuda en el funcionamiento general de la célula. Esto incluye estabilidad térmica y seguridad. Algunas empresas indias se están preparando para producir cátodos de iones de litio y materiales activos de ánodos. Incluyendo separadores para la cadena de suministro de baterías de iones de litio nacional y mundial. También han desarrollado tecnología para producir materias primas utilizables para baterías de iones de sodio y aluminio. Esta innovación será fundamental para los objetivos de transición energética de países como India, que actualmente dependen en gran medida de materias primas importadas para las baterías. Publicado originalmente bajo Creative Commons por 360info™.
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