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Las baterías de automóviles eléctricos sin cobalto y níquel son un éxito rotundo

Hace un año, Tesla sorprendió a la industria de los automóviles eléctricos cuando anunció que algunos Model 3 fabricados en su fábrica de Shanghai estarán equipados con baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) fabricadas por la Tecnología Amperex Contemporánea de China (CATL).

Aunque es más barato de fabricar, LFP parecía estar en desacuerdo con la imagen deportiva y de lujo de Tesla.

Hace un año, Tesla sorprendió a la industria de los automóviles eléctricos cuando anunció que algunos Model 3 fabricados en su fábrica de Shanghai estarán equipados con baterías de fosfato de hierro y litio (LFP) fabricadas por la Tecnología Amperex Contemporánea de China (CATL).

Aunque es más barato de fabricar, LFP parecía estar en desacuerdo con la imagen deportiva y de lujo de Tesla.

Además de los autobuses y los vehículos de propósito especial, LFP se asocia con pequeños (y probablemente diminutos) bultos urbanos como el Hong Guang Mini EV de Wuling (empresa conjunta con GM) que este año superó al Modelo 3 como el EV más vendido de China.

NCM (níquel-cobalto-manganeso) y NCA (níquel-cobaltoaluminio) dominan el mercado de los coches eléctricos y LFP se comporta mal frente a las baterías de cátodo ternario en términos de densidad de energía y, por tanto, autonomía y carga.

Debido a las deficiencias de la tecnología, existían dudas sobre si el modelo LFP 3 calificaría para los subsidios chinos completos, que superan los 165Wh / kg. Ningún subsidio anularía los ahorros realizados en la batería.

No es hierro

Avance rápido hasta hoy, y la apuesta de Tesla ha sido un éxito rotundo.

La estrategia fue profética : los precios del cobalto y el níquel (a pesar de que Tsingshan sorprendió al mercado con una nueva capacidad mate) se han recuperado con fuerza durante el año pasado y la competencia por el suministro seguro a largo plazo es más feroz que nunca a medida que las ventas de vehículos eléctricos alcanzan un punto de inflexión.

El CEO de Tesla, Elon Musk, ha expresado su preocupación por el suministro de níquel en algunas ocasiones en los últimos meses y la semana pasada promocionó LFP como el futuro de los Teslas de “rango estándar”.

En diciembre, apenas su segundo mes completo de ventas, el Tesla Model 3 con batería LFP de 55KWh capturó el 5,9% del mercado mundial de automóviles totalmente eléctricos en términos de capacidad de batería desplegada a pesar de no estar a la venta en los EE. UU., Según los datos proporcionados por Adamas. Inteligencia.

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Impulsado por las entregas a Europa, representó el 46% de todas las ventas del Model 3 en enero y un asombroso 32% (en diciembre fue el 47%) de la capacidad de la batería en todos los automóviles equipados con LFP en todo el mundo.

Eso elevó la participación general de LFP en el mercado mundial de baterías en términos de capacidad al 18,5% en enero, según Adamas, que rastrea la demanda de baterías para vehículos eléctricos por química, proveedor de celdas y capacidad en más de 90 países.

Eso es de solo alrededor del 1% a principios del año pasado y del 3% en junio.

Alla Kolesnikova, directora de datos y análisis de Adamas, dice que en 2020 se produjo un resurgimiento de LFP en China:

“La capacidad de la batería LFP desplegada en las carreteras se multiplicó por seis y seguimos viendo a los fabricantes de cátodos aumentando la producción y una lista creciente de fabricantes de automóviles en China que anuncian las próximas versiones de modelos que incorporarán celdas LFP. Entre los más destacados se encuentran Xpeng, Seres y VW ”.

Más barato por vatio

Utilizando los datos de Adamas sobre las cargas de materias primas y la capacidad de la batería desplegada para las tres químicas en los Model 3 vendidos en todo el mundo, es posible calcular lo que la empresa ahorra al usar LFP.

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Adamas solo incluye en los datos los vehículos eléctricos registrados por el usuario final, no las proyecciones de las cifras de producción o del mercado mayorista. En noviembre, diciembre y enero, más de 125.000 Model 3 encontraron nuevos propietarios.

La aplicación de litio y grafito en las tres baterías (CATL LFP, Panasonic Gen 3 NCA y LG Energy Solutions NCM 8-series) están a la par.

Utilizando el índice de inteligencia de referencia de minerales de febrero, los precios muestran un valor nocional de más de $ 45 millones para el litio y el grafito en todos los Model 3 vendidos durante esos meses.

Sin embargo, los Model 3 equipados con NCA y NCM de mayor alcance y alto rendimiento vendidos durante los tres meses vinieron con $ 74 millones en níquel y otros $ 21 millones en cobalto (el sulfato de manganeso fue menos de $ 1 millón para el período).

El precio del cobalto se disparó este año a más de $ 65,000 la tonelada, mientras que el níquel en la cadena de suministro de baterías se cotizó por encima de los $ 20,000 en febrero, según Benchmark.

Sin una variante de LFP en la mezcla, el desembolso de Tesla y sus proveedores de baterías en níquel, cobalto y manganeso habría superado los 125 millones de dólares.

Tesla tiene la costumbre de reducir los precios, más de una docena de veces el año pasado, para mover acciones, con LFP tienen mucho espacio para continuar con esta estrategia.

Kolesnikova dice que la innovación relacionada con los cátodos está prosperando tanto en los frentes LFP como en los ricos en níquel y que el mercado exige ambos:

“Vale la pena tener en cuenta, sin embargo, que la capacidad de la batería ponderada por las ventas del EV promedio con LFP es solo la mitad que la del EV promedio con alto contenido de níquel NCM / NCA, por lo que el mercado de LFP necesita trabajar el doble que el de alto contenido de níquel mercado para capturar participación de mercado “.

LFP da vuelta a la esquina

Kevin Gunan Shang, analista de Roskill, dice que los fabricantes de baterías y automóviles en China se han aferrado rápidamente al éxito de Tesla con LFP y están compitiendo para aumentar la capacidad.

Un nuevo estudio realizado por la firma de investigación de mercado de minerales y químicos de London-HQed muestra que la capacidad de fabricación de materiales precursores y cátodos LFP anunciada se multiplicó por 10 en enero-febrero de 2021, en comparación con los mismos dos meses del año pasado.

La tecnología en sí también ha logrado grandes avances con la fabricación denominada ‘celda a paquete’, que reduce el peso de los materiales no activos, los ánodos compuestos de grafito y silicio y la prelitiación, mejorando las limitaciones inherentes de LFP.

Shang señala las afirmaciones del fabricante chino de baterías Guozuan de que su última batería LFP alcanza una densidad de energía a nivel de celda de 210 Wh / kg. Eso lo pone a la par con NCM523 (5 partes de níquel, 2 partes de cobalto).

También se espera que aumente la aceptación de LFP fuera de China con el vencimiento de una patente crucial de LFP en 2022 . La patente, propiedad en parte de la Universidad de Texas, Hydro Quebec y Johnson Matthey, hace que LiFePO 4 sea conductor recubriéndolo con carbono.

LFP también está aumentando en popularidad para otras aplicaciones como almacenamiento de energía renovable, vehículos de dos y tres ruedas y energía de respaldo para estaciones base 5G, según Shang.

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