Litio

Este trabajo es independiente, refleja los puntos de vista de los autores y no ha sido encargado por ninguna empresa, gobierno u otra institución.

La demanda mundial de baterías está aumentando, impulsado en gran medida por el imperativo de reducir el cambio climático a través de la electrificación de la movilidad y la transición energética más amplia. Así como los analistas tienden a subestimar la cantidad de energía generada a partir de fuentes renovables, las previsiones de demanda de baterías suelen subestimar el tamaño del mercado y se corrigen regularmente al alza. En una publicación anterior, un informe conjunto de 2019 de McKinsey y Global Battery Alliance (GBA), y Systemiq, Una visión para una cadena de valor de batería sostenible en 2030, proyectamos un tamaño de mercado de 2,6 TWh y un crecimiento anual del 25 % para 2030. Pero un análisis de 2022 realizado por el equipo de McKinsey Battery Insights proyecta que toda la cadena de baterías de iones de litio (Li-ion), desde la minería hasta el reciclaje, podría crecer más de un 30 % anual entre 2022 y 2030, cuando alcanzaría un valor de más de $ 400 mil millones y un tamaño de mercado de 4.7 TWh.1 Estas estimaciones se basan en datos recientes de baterías de iones de litio para movilidad eléctrica, sistemas de almacenamiento eléctrico de batería (BESS) y bienes de consumo.

Este artículo es un esfuerzo de colaboración de McKinsey en cooperación con Global Battery Alliance y sus miembros. Los autores incluyen a Jakob Fleischmann, Mikael Hanicke, Evan Horetsky, Dina Ibrahim, Sören Jautelat, Martin Linder, Patrick Schaufuss, Lukas Torscht y Alexandre van de Rijt.

Si bien el crecimiento de las baterías otorgará múltiples beneficios ambientales y sociales, quedan muchos desafíos por delante. Para evitar la escasez, los fabricantes de baterías deben asegurar un suministro constante tanto de materia prima como de equipo. También deben canalizar su inversión a las áreas correctas y ejecutar la industrialización a gran escala de manera eficiente. Y en lugar de simplemente hacer un lavado verde, es decir, hacer esfuerzos poco entusiastas para parecer amigables con el medio ambiente, las empresas deben comprometerse con una descarbonización extensiva y una verdadera sustentabilidad.

Frente a estos imperativos, los fabricantes de baterías deben jugar a la ofensiva, no a la defensiva, cuando se trata de iniciativas ecológicas. Este artículo describe cómo la industria puede volverse sostenible, circular y resiliente a lo largo de toda la cadena de valor a través de una combinación de acciones colaborativas, procesos y regulaciones estandarizados y una mayor transparencia de datos. Al enfatizar la sustentabilidad, los principales jugadores de baterías se diferenciarán de la competencia y generarán valor al tiempo que protegen el medio ambiente. Las estrategias y los objetivos presentados aquí están alineados tanto con la visión de la cadena de suministro de baterías de McKinsey como con los principios de GBA.

Se espera que la demanda global de baterías de iones de litio se dispare durante la próxima década, con un aumento de la cantidad de GWh requeridos de alrededor de 700 GWh en 2022 a alrededor de 4,7 TWh para 2030 (Gráfico 1). Las baterías para aplicaciones de movilidad, como los vehículos eléctricos (EV), representarán la mayor parte de la demanda en 2030: alrededor de 4300 GWh; una tendencia que no sorprende teniendo en cuenta que la movilidad está creciendo rápidamente. Esto se debe en gran medida a tres factores principales:

Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) tendrán una CAGR del 30 por ciento, y los GWh necesarios para alimentar estas aplicaciones en 2030 serán comparables a los GWh necesarios para todas las aplicaciones en la actualidad.

China podría representar el 45 por ciento de la demanda total de iones de litio en 2025 y el 40 por ciento en 2030; la mayoría de los segmentos de cadenas de baterías ya están maduros en ese país. Sin embargo, se espera que el crecimiento sea más alto a nivel mundial en la UE y los Estados Unidos, impulsado por cambios regulatorios recientes, así como por una tendencia general hacia la localización de las cadenas de suministro. En total, será necesario construir al menos entre 120 y 150 nuevas fábricas de baterías entre ahora y 2030 en todo el mundo.

En línea con la creciente demanda de baterías de iones de litio en todas las industrias, proyectamos que los ingresos a lo largo de toda la cadena de valor se quintuplicarán, de aproximadamente $ 85 mil millones en 2022 a más de $ 400 mil millones en 2030 (Gráfico 2). Los materiales activos y la fabricación de células pueden tener los mayores grupos de ingresos. La minería no es la única opción para obtener materiales para baterías, ya que el reciclaje también es una opción. Aunque se espera que el segmento de reciclaje sea relativamente pequeño en 2030, se prevé que crezca más del triple en la década siguiente, cuando más baterías lleguen al final de su vida útil.

Las empresas de la UE y EE. UU. se encuentran entre las que han anunciado planes para nuevos proyectos de minería, refinación y producción de células para ayudar a satisfacer la demanda, como la creación o expansión de fábricas de baterías. Muchas empresas europeas y estadounidenses también están explorando nuevos modelos comerciales para el segmento del reciclaje. Juntas, estas actividades podrían ayudar a localizar las cadenas de suministro de baterías.

La cadena de valor global de las baterías, al igual que otras dentro de la fabricación industrial, enfrenta importantes desafíos ambientales, sociales y de gobernanza (ESG) (Gráfico 3). Junto con los miembros de GBA que representan toda la cadena de valor de las baterías, McKinsey ha identificado 21 riesgos a lo largo de las dimensiones ESG:

Esto es lo que algunos líderes y expertos de la industria de las baterías tienen que decir sobre la sostenibilidad:

"Nuestro informe Battery 2030, producido por McKinsey junto con Global Battery Alliance, revela el verdadero alcance de la demanda mundial de baterías y la necesidad de una mayor transparencia y sostenibilidad en toda la cadena de valor. La cadena de valor de las baterías de iones de litio está configurada para crezca más de un 30 % anual entre 2022 y 2030, en consonancia con la rápida adopción de vehículos eléctricos y otras tecnologías de energía limpia. La ampliación de la cadena de valor exige un aumento drástico en la producción, el refinado y el reciclaje de minerales clave, pero más lo que es más importante, debe llevarse a cabo con consideraciones ESG al frente y al centro. Es hora de que hagamos la transición a una cadena de valor más circular, sostenible y justa que proteja la biodiversidad y los recursos de nuestro planeta y garantice que los derechos humanos se respeten a nivel mundial. Podemos lograr el futuro sostenible que todos deseamos, pero solo si trabajamos juntos para lograrlo".— Benedikt Sobotka, director ejecutivo, Eurasian Resources Group

“La transformación hacia la movilidad eléctrica a batería es un desafío gigantesco para las estructuras industriales y los trabajadores. El impacto social dependerá de la aplicación de un concepto de transición justa: inversión en habilidades, creación de nuevos y decentes empleos, diálogo social/negociación colectiva y una mayor modelo equilibrado de creación de valor entre el Norte Global y el Sur Global".— Atle Høie, Secretario General de IndustriALL

"Umicore es un orgulloso miembro fundador de Global Battery Alliance y un firme partidario de su proyecto Battery Passport, ya que se alinean con nuestra ambición de implementar una cadena de suministro de baterías descarbonizada y responsable. La aceleración en las ventas de vehículos eléctricos irá de la mano con crecimiento en la producción de baterías recargables que se obtienen, fabrican, usan y reciclan de manera sostenible. Al compartir nuestra experiencia de larga data en la industria de materiales para baterías y el reciclaje de baterías a través de asociaciones como GBA, nuestro objetivo es elevar el nivel para lograr una verdadera movilidad limpia". Mathias Miedreich, director ejecutivo de Umicore

"Cuando publicamos nuestra primera GBA Vision for Sustainable Batteries 2030, con McKinsey en 2019, comprendimos y expusimos el cambio dramático en la demanda de baterías, minerales críticos y garantías de prácticas sostenibles y éticas que serían necesarias. Lo que no hicimos predecir era cómo la escala y la urgencia de esa demanda aumentarían tan rápidamente y a un ritmo rara vez visto en la historia. Este informe actualizado trae nuevos datos esenciales y oportunos para informar las acciones necesarias en el futuro. Dado este cambio y ritmo, ahora más que nunca , nuestro trabajo como Global Battery Alliance, y la importancia de la acción colaborativa de múltiples partes interesadas nunca ha sido más relevante o necesaria".— Gillian Davidson, asesora de sustentabilidad, Eurasian Resources Group, presidente de la junta directiva de GBA

"Los miembros de Global Battery Alliance se comprometen a lograr cadenas de valor de baterías sostenibles, circulares y responsables para 2030. Los resultados del análisis de McKinsey subrayan tanto la relevancia continua como el sentido de urgencia con el que necesitamos lograr esta visión. El pasaporte de baterías de GBA es una herramienta clave para mejorar la transparencia en las cadenas de valor de las baterías y mejorar los impactos de sostenibilidad, incluida la reducción progresiva de las emisiones de gases de efecto invernadero dentro de las cadenas de valor de las baterías".— Inga Petersen, directora ejecutiva de Global Battery Alliance

"Hace tres años, McKinsey apoyó a GBA y demostró la importancia de una cadena de valor de batería transparente precompetitiva para impulsar la transformación energética. El informe actualizado de hoy magnifica no solo la importancia sino también la magnitud y la urgencia".— Guy Éthier, expresidente de la junta de directores, Global Battery Alliance

Para realizar negocios de una manera social y ecológicamente responsable, es crucial que las partes interesadas en la cadena de valor de las baterías consideren y aborden estos riesgos ESG. (Consulte la barra lateral, "Perspectivas de la industria sobre la sostenibilidad" para obtener más información sobre las prioridades). Es probable que el éxito dependa de la implementación de suficientes recursos, así como de una mayor transparencia y mejores medidas de mitigación: las regulaciones y la planificación temprana podrían ayudar a garantizar que las empresas mitiguen los riesgos a lo largo de toda la cadena de valor. Además, el cumplimiento y el riesgo corporativo tendrán que incluir cuestiones ESG en sus prácticas y procesos de gestión de riesgos operativos para abordarlos de manera integral. Sin embargo, muchas empresas aún ven el dominio de ESG como un costo y una carga. Creemos firmemente que deben aceptar este desafío y verlo como una de las mayores oportunidades comerciales del siglo. Es hora de dejar de jugar a la defensiva y empezar a jugar al ataque.

Además de los desafíos ESG muy publicitados, los miembros de GBA han señalado que la cadena de valor de la batería enfrenta enormes barreras económicas (Anexo 4). Los picos de precios históricos y la volatilidad extrema, así como las regulaciones nacionales que cambian rápidamente, pueden afectar enormemente la viabilidad económica de los proyectos. Los precios más altos de las baterías también hacen que algunas aplicaciones ecológicas sean mucho menos atractivas de lo que eran anteriormente, lo que podría retrasar los muy necesarios intentos de acelerar la descarbonización. Si bien la viabilidad económica es el problema más urgente para los líderes, un desafío más complejo implica la industrialización y la ampliación histórica de la industria de las baterías.

La escasez de equipos de fabricación, material de construcción y la mano de obra calificada necesaria para aumentar la producción son algunas de las razones por las que muchas fábricas de celdas de batería experimentan retrasos significativos. La integración vertical de la cadena de suministro y los contratos a largo plazo, así como una mayor colaboración, podrían mitigar algunos de estos problemas. Además, el diálogo abierto y la educación con las comunidades locales y las partes interesadas probablemente sean clave para lograr una aceptación y un apoyo más amplios para la industria de las baterías.

El sector de los metales y la minería suministrará las materias primas de alta calidad necesarias para la transición a fuentes de energía más ecológicas, incluidas las baterías. Si las empresas pueden proporcionar materiales sostenibles, aquellos con una baja huella de CO2, podrían obtener una prima ecológica, ya que la demanda de dichos productos está aumentando. Sin embargo, puede ser difícil proporcionar materiales sostenibles en las cantidades necesarias para satisfacer la demanda.

Los productores y compradores podrían mitigar la posible escasez de materias primas al redefinir sus estrategias y operaciones para que sean económicas, transparentes, sostenibles y circulares. Por ejemplo, los productores necesitan construir o recrear una agenda de crecimiento basada en la viabilidad económica para asegurar la ejecución. Además, deben luchar por la innovación continua en la productividad y la descarbonización de las operaciones, al mismo tiempo que buscan diversas asociaciones que los integren en las cadenas de suministro posteriores. Los compradores, por otro lado, deben adaptar los planes de implementación de tecnología, por ejemplo, aumentando la flexibilidad con respecto a las tecnologías de baterías y los requisitos de materias primas, y acelerar la innovación en el diseño de productos y el uso de materiales. También deben enviar señales claras sobre la demanda a largo plazo. para disminuir las incertidumbres sobre el tamaño del mercado que a menudo disuaden a los productores de emprender proyectos de minería y refinación de miles de millones de dólares, que a menudo tienen una vida útil de 20 a 30 años.

Los compradores deben aspirar a la excelencia estratégica en materia de adquisiciones ecológicas mediante la identificación de minas y refinerías potenciales en diferentes geografías y luego evaluar su volumen, calidad e impacto ambiental (observando no solo los gases de efecto invernadero sino todos los límites planetarios). También será importante evaluar los riesgos sociales involucrados en asegurar un suministro adecuado. Por último, toda la cadena de valor debe intensificar su juego para permitir una verdadera circularidad con ciclos cerrados como la extensión de la vida, en lugar de solo el ciclo amplio de reciclaje.

Este artículo y los datos y análisis subyacentes pueden ayudar a promover una mejor planificación por parte de las partes interesadas relevantes en los sectores público y privado, así como por parte de los inversores. Estas partes interesadas requieren una base de datos confiable y transparencia sobre la demanda de materias primas y los desequilibrios en el suministro para reducir el riesgo de sus inversiones.

Las baterías requieren una mezcla de materias primas, y las diversas presiones actualmente dificultan la adquisición de suministros adecuados. El equipo MineSpans de McKinsey, que realiza un seguimiento riguroso de los proyectos de capacidad de refinación y minería a nivel mundial, ha creado varios escenarios futuros basados ​​en la información disponible. El escenario de caso base para la disponibilidad de materia prima en 2030 considera tanto la capacidad existente como las nuevas fuentes en desarrollo que probablemente estarán disponibles pronto. El escenario de potencial completo del equipo considera el impacto de los proyectos de oleoductos que aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo, así como el efecto de la innovación tecnológica y la posible adición de nueva capacidad de minería y refinación.

Mientras que algunos materiales de batería escasearán, es probable que otros experimenten un exceso de oferta, lo que dificultará la planificación. Los factores de éxito para garantizar un suministro global suficiente incluyen obtener una mayor transparencia en la oferta y la demanda, identificar de manera proactiva la necesidad de nuevas capacidades de minería y refinación para evitar cuellos de botella, canalizar las inversiones hacia nuevas capacidades y mejorar los retornos de inversión y la gestión de riesgos.

Casi el 60 por ciento del litio actual se extrae para aplicaciones relacionadas con baterías, una cifra que podría alcanzar el 95 por ciento para 2030 (Anexo 5). Las reservas de litio están bien distribuidas y, en teoría, son suficientes para cubrir la demanda de baterías, pero los depósitos de alta ley se limitan principalmente a Argentina, Australia, Chile y China. Con los cambios tecnológicos hacia más baterías pesadas de litio, la extracción de litio deberá aumentar significativamente. Satisfacer la demanda de litio en 2030 requerirá que las partes interesadas luchen por el escenario potencial completo, lo que tiene en cuenta el impacto de casi todos los proyectos anunciados actualmente en la tubería y requerirá una inversión adicional significativa en proyectos mineros. El escenario potencial completo también implica poner mayor énfasis en las opciones de tecnología de productos inteligentes, como el uso de ánodos de silicio en lugar de Li-metal.

Las reservas de níquel están dispersas en varios países, incluidos Australia, Canadá, Indonesia y Rusia (Anexo 6). En nuestro escenario base, solo habría una pequeña escasez de níquel en 2030 debido a la reciente transición a más compuestos químicos de fosfato de hierro y litio (LFP) y los planes para aumentar la capacidad minera. Aunque el escenario de potencial total de McKinsey proyecta un exceso significativo de oferta de níquel si las partes interesadas logran su potencial de extracción y refinación planificado, las empresas aún podrían tener dificultades para adquirir cantidades suficientes debido a los requisitos de calidad (por ejemplo, la necesidad de níquel de clase 1 en lugar de níquel de clase 2 en el forma de ferroaleaciones) y la limitada distribución geográfica de las minas. Independientemente de cómo evolucione el suministro, la industria deberá considerar una pregunta crítica: ¿Cómo encontrar níquel sostenible para las baterías? Al responder a esta pregunta, las empresas deben considerar las diferencias de intensidad de CO2 entre los activos.

Aproximadamente el 75 por ciento del cobalto extraído en la actualidad se origina en la República Democrática del Congo (RDC), en gran parte como un subproducto de la producción de cobre (Anexo 7). El resto es en gran parte un subproducto de la producción de níquel. Se espera que la proporción de cobalto en las baterías disminuya, mientras que se espera que aumente la oferta, impulsada por el crecimiento de la extracción de cobre en la RDC y la extracción de níquel, principalmente en el sudeste asiático. Si bien la escasez de cobalto es poco probable, la volatilidad en el suministro y el precio puede persistir porque generalmente se obtiene como subproducto.

El suministro de manganeso debería permanecer estable hasta 2030 ya que no se esperan anuncios de capacidad adicional (Anexo 8). Es probable que la demanda de manganeso aumente levemente y, por lo tanto, nuestro escenario base estima una leve escasez de suministro. La industria debe ser consciente de que existe cierta incertidumbre en torno a las proyecciones de demanda de manganeso porque las químicas de cátodos de fosfato de hierro y manganeso de litio (LMFP) podrían potencialmente ganar mayores cuotas de mercado, especialmente en el segmento de vehículos comerciales.

Los vehículos eléctricos de batería (BEV) a menudo son criticados por su huella de gases de efecto invernadero a lo largo de su ciclo de vida. Sin embargo, aunque los resultados varían significativamente según factores como el kilometraje, la producción y las emisiones de la red eléctrica, nuestros modelos indican claramente que los BEV son la opción de descarbonización más efectiva para los automóviles de pasajeros.

Nuestros cálculos muestran que las emisiones totales son mucho más bajas hoy en día para los BEV que para los vehículos con motores de combustión interna (ICE), porque los BEV emiten menos emisiones durante la fase de uso (el tiempo que los vehículos están en la carretera) (Gráfico 9). En el peor de los casos, sin electricidad baja en carbono, las emisiones totales del ciclo de vida de los BEV son aproximadamente un 50 por ciento más bajas en Europa y un 72 por ciento más bajas en los Estados Unidos en comparación con los vehículos ICE. Una vez recargados con electricidad baja en carbono durante la fase de uso, los BEV logran una huella de carbono de ciclo de vida aún mejor que los vehículos ICE, con aproximadamente un 77 por ciento menos de emisiones en Europa y un 88 por ciento menos de emisiones en los Estados Unidos. Aunque los BEV son superiores en cuanto a emisiones durante el ciclo de vida, sus emisiones de materiales y fabricación por vehículo son el doble de las de los vehículos ICE. Estas emisiones de gases de efecto invernadero antes de la fase de uso son responsables del 40 al 95 por ciento de las emisiones totales del ciclo de vida de los BEV, según la red eléctrica utilizada para la carga. Por lo tanto, la producción de descarbonización, principalmente para baterías, aluminio y acero, es mucho más crítica para los BEV que para los ICE.

En los próximos cinco a siete años, los jugadores ambiciosos podrían reducir la huella de carbono de la fabricación de baterías hasta en un 90 por ciento, pero esto requeriría cambios en toda la cadena de valor.

Diferentes tácticas pueden ayudar en la reducción. En el mejor de los casos, algunos de estos generarían ahorros de costos, mientras que otros implicarían grandes gastos. En las circunstancias más beneficiosas, las empresas podrían potencialmente descarbonizar hasta el 80 por ciento de las emisiones a un costo adicional mínimo (Anexo 10). El sitio de fabricación y el mercado previsto, incluido el precio del carbono, la demanda de los clientes y la voluntad de pagar primas ecológicas potenciales, ayudarán a determinar qué tan competitivas pueden ser las baterías bajas en carbono.

Las palancas de descarbonización más efectivas incluyen el uso de materiales circulares y electricidad baja en carbono. Sin embargo, su atractivo económico puede variar, principalmente debido a cuestiones locales, como las tarifas de alimentación de electricidad, los subsidios y los materiales disponibles.

Algunos avances recientes en las tecnologías de baterías incluyen una mayor densidad de energía de las celdas, nuevas químicas de materiales activos, como baterías de estado sólido, y tecnologías de producción de celdas y empaques, incluido el recubrimiento seco de electrodos y el diseño de celda a paquete (Anexo 11).

Al tomar decisiones de inversión, los fabricantes de baterías podrían encontrar desafiantes estos rápidos avances. Después de elegir la tecnología de batería que mejor se adapte a las necesidades de su aplicación, deben asegurar rápidamente la materia prima requerida en la fase inicial, adquirir la maquinaria capaz a mitad de camino para adaptarse a la química y la aplicación de la batería, y reclutar el talento indispensable requerido para esos proyectos.

La incertidumbre sobre las tecnologías de celdas y los factores de forma suministrados por diferentes productores también impone costos y riesgos de complejidad significativos para la posventa, la reparación y el mantenimiento de las baterías. Los fabricantes de equipos originales de vehículos deben asegurarse de que los módulos y paquetes de baterías de vehículos eléctricos se puedan reemplazar a bajo costo mucho después del período típico de garantía de ocho años.

Para gestionar la incertidumbre, los fabricantes de celdas de batería deben planificar cuidadosamente sus inversiones objetivo y buscar oportunidades de financiamiento externo, como bonos verdes o subsidios en regiones relevantes. Al mismo tiempo, deben realizar otras tareas importantes: planificar sus plantas de fabricación, optimizar los costos a corto y largo plazo para garantizar la agilidad y la adaptabilidad de las líneas de producción y dirigir las inversiones hacia nuevas tecnologías.

La perspectiva para 2030 de la cadena de valor de las baterías depende de tres elementos interdependientes (Gráfico 12):

Como mínimo, el crecimiento de la industria de las baterías debe ayudar a satisfacer las necesidades humanas, económicas y de productos básicas. Los objetivos importantes incluyen el bienestar social, la creación de valor inclusivo, la adhesión al derecho internacional, el énfasis en los derechos humanos, la creación de productos duraderos y con buen rendimiento, y la viabilidad económica de las empresas. Para crear una cadena de valor que funcione bien, las empresas deben intentar evitar cualquier deficiencia en estas áreas. Para la sostenibilidad, la industria de las baterías solo puede lograr una verdadera sostenibilidad si no sobrepasa ninguno de los nueve límites planetarios que definió y cuantificó el Centro de Resiliencia de Estocolmo.

Basándonos en nuestra amplia experiencia en la cadena de valor global de las baterías, hemos identificado diez factores transformadores de éxito que allanarán el camino para nuestra visión de 2030 en la que las baterías impulsan un futuro resistente, sostenible y circular (Anexo 13).

Establecer la circularidad de la cadena de valor. Lograr la circularidad a lo largo de toda la cadena de valor podría aumentar la resiliencia frente a la escasez de suministro y la volatilidad de los precios. También mitigará los riesgos relacionados con la eliminación de desechos de baterías. Las empresas podrían obtener valor adicional mediante la adopción de modelos comerciales circulares, como la batería como servicio o la movilidad como servicio, reparación, renovación y aplicaciones de segunda vida. Si ninguna de estas opciones está disponible, entonces el reciclaje de la batería es esencial. La circularidad requerirá colaboración y asociaciones entre industrias, así como transparencia de datos y estándares armonizados.

Aumentar la eficiencia energética y la cuota de electrificación. La mayoría de las fábricas de baterías a gran escala que estarán operativas en 2030 y durante muchos años más, ahora se están construyendo. Como tal, dominar la eficiencia energética, por ejemplo, a través del aislamiento de edificios o la recuperación de calor, es clave.

Minimizar los impactos ambientales más allá del clima Un enfoque verdaderamente holístico tendrá que ir mucho más allá de la producción de baterías con bajas emisiones de carbono. Las partes interesadas deberán tener en cuenta otros límites planetarios para garantizar que la industria global de baterías tenga un impacto ambiental verdaderamente positivo a lo largo de toda la cadena de valor. Adherirse al acuerdo de biodiversidad Kunming-Montreal de 2022 (que incluye el objetivo de proteger el 30 por ciento de la superficie de la Tierra para 2030) es especialmente importante ya que es un hito en el esfuerzo global para salvaguardar los hábitats naturales. Puede verse como el equivalente al acuerdo de París para luchar contra el cambio climático.

Crear un impacto social positivo, justo e inclusivo. Al garantizar la salud, la seguridad, los estándares de comercio justo, los derechos humanos y los diálogos inclusivos, la industria de las baterías podría tener un impacto positivo en muchas comunidades locales de todo el mundo a medida que crece. La GBA ha publicado varios libros de reglas sobre estas dimensiones.

Abastecimiento de electricidad y calor con bajas emisiones de carbono las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Un informe de 2022 del Long Duration Energy Storage Council y McKinsey mostró que los acuerdos tradicionales de compra de energía limpia solo permiten una descarbonización del 40 al 70 por ciento del consumo de electricidad de los compradores, al tiempo que los exponen a riesgos de precios de mercado derivados de la variabilidad de las energías renovables. Las empresas pueden lograr mejores resultados con soluciones de energía verde sincronizadas en el tiempo, habilitadas por tecnologías de almacenamiento de larga duración, que pueden ayudar a igualar la oferta y la demanda de electricidad y calor durante cada hora del año. La industria de las baterías podría convertirse en pionera en la aceleración de la descarbonización profunda de la red, a pesar de su demanda de energía adicional, si las empresas adquirieran energía limpia en el tiempo adecuado para satisfacer todas sus necesidades.

Establecer la transparencia y el cumplimiento total de la cadena de suministro. La disponibilidad y la transparencia de los datos son requisitos fundamentales para garantizar que la industria logre sus objetivos de crecimiento y ESG. Esto requerirá datos armonizados, creíbles y confiables. El Battery Passport de Global Battery Alliance puede ser un recurso aquí.

Adoptar la innovación tecnológica y la flexibilidad.Para que los fabricantes de celdas y los OEM se conviertan en líderes en tecnología, optimización de procesos y modularidad, podrían intentar comprender la dinámica del mercado, ser flexibles y adoptar innovaciones prometedoras.

Asegurar el suministro de materia prima y maquinaria. Las empresas podrían explorar acuerdos a largo plazo y acuerdos de cofinanciación, adquisición y transmisión con empresas de maquinaria de equipos y materias primas para garantizar suministros adecuados. Esto podría ayudar a evitar la escasez de suministro de materiales de construcción, mano de obra calificada y maquinaria y, por lo tanto, mitigar los retrasos significativos que a menudo ocurren en los nuevos proyectos de capacidad de producción en la actualidad. Además, las empresas podrían considerar asegurar el acceso al capital, planificar y ejecutar rigurosamente procesos de permisos complejos y navegar por la burocracia de importación y exportación para garantizar una ejecución programada.

Sobresaliente en costo y ejecución regional. Ha habido enormes mejoras en los costos de la batería, la eficiencia de fabricación y los gastos de capital requeridos durante la última década. Las empresas deberán seguir sobresaliendo en estas dimensiones para seguir siendo competitivas.

Armonización de normas y reglamentos internacionales. Los estándares de fabricación divergentes y las regulaciones locales aumentan los costos y plantean barreras para una ampliación más rápida. Los miembros de la GBA ven la armonización como uno de los objetivos más importantes a alcanzar en todo el mundo. Las asociaciones público-privadas, así como las alianzas de la industria, podrían ayudar significativamente a orquestar el proceso de alineación al fomentar el diálogo en entornos de múltiples partes interesadas.

En muchos aspectos, la industria actual de las baterías todavía actúa como una cadena de valor lineal en la que los productos se desechan después de su uso. La circularidad, que se centra en la reutilización o el reciclaje de materiales, o en ambos, puede reducir la intensidad de los GEI y crear un valor económico adicional (Gráfico 14).

Una cadena de valor de batería circular puede acoplar de manera efectiva los sectores del transporte y la energía y es la base para la transición a otras fuentes de energía, como el hidrógeno y la conversión de energía en líquido, después de 2025 para lograr el objetivo de limitar el aumento de las emisiones a 1,5°. C por encima de los niveles preindustriales. A pesar del énfasis acelerado en la sostenibilidad durante la pandemia de COVID-19, las emisiones globales de CO2 alcanzaron un máximo histórico en 2021 y 2022, lo que significa que quedan poco más de seis años antes de que se agote el presupuesto de carbono de 1,5 °C. Esto requiere la máxima urgencia para actuar.

Las regulaciones actuales fomentan la circularidad y un cambio a este modelo podría traer muchos beneficios. Por ejemplo, las empresas encontrarían menos cuellos de botella en el suministro debido a la disponibilidad limitada de materias primas. La circularidad podría beneficiar al medio ambiente, ya que las empresas se involucrarían con menos frecuencia en la extracción y refinación de materias primas vírgenes. En el aspecto financiero, las empresas podrían obtener un valor adicional si reutilizan las materias primas contenidas en las baterías al final de su vida útil.

La tecnología digital podría aumentar la circularidad al proporcionar la transparencia y la gestión de datos necesarias para crear un ecosistema eficiente en el que las baterías y los materiales críticos puedan rastrearse hasta el final de su vida útil.

Los fabricantes de baterías pueden encontrar nuevas oportunidades en el reciclaje a medida que el mercado madure. Las empresas podrían crear una cadena de suministro nacional de circuito cerrado que implique la recolección, el reciclaje, la reutilización o la reparación de baterías de iones de litio usadas. La industria del reciclaje por sí sola podría generar un fondo de ganancias de $6 mil millones para 2040, momento en el cual los ingresos podrían superar los $40 mil millones, más del triple de los valores de 2030 (Anexo 15).

Los modelos comerciales de reciclaje actuales son costosos y dependen en gran medida de varios factores, incluido el diseño de la batería, la calidad del proceso y los cambios en la oferta del mercado o la demanda de materias primas. Además, los desafíos operativos, como el acceso limitado a los materiales de las baterías, los procesos ineficientes y los bajos rendimientos resultantes de tecnologías inmaduras, siguen siendo problemas persistentes en el sector del reciclaje.

Los incentivos regulatorios, así como los objetivos de sustentabilidad corporativa, brindan a las empresas razones sólidas para mejorar sus esfuerzos de reciclaje al optimizar el acceso a la materia prima, los procesos tecnológicos y las asociaciones estratégicas a lo largo de la cadena de valor de la batería. Las empresas también podrían mejorar el reciclaje aprovechando los conocimientos adquiridos a partir del reciclaje de baterías de plomo ácido.

La profundidad de la cadena de valor y la concentración de la industria de las baterías varían según el país (Anexo 16). Si bien China tiene muchos segmentos maduros, los proveedores de celulares anuncian cada vez más la expansión de la capacidad en Europa, Estados Unidos y otros mercados importantes para estar más cerca de los fabricantes de automóviles. En parte debido a los cambios regulatorios recientes, estas nuevas ubicaciones podrían proporcionar casi el 40 por ciento de la capacidad global en 2030. Aunque la capacidad nominal actual anunciada a nivel mundial de las fábricas de celdas de iones de litio supera nuestras proyecciones de demanda del mercado, hay varias razones por las que probablemente seguirá siendo un mercado de proveedores con cuellos de botella temporales en el suministro: no todos los proyectos anunciados se ejecutarán, no todos operarán a plena capacidad y muchos se retrasarán. Además, las celdas de batería no se venden en un mercado al contado de flotación libre, sino a través de contratos de proveedores a largo plazo. A pesar de la creciente demanda local, es probable que China continúe teniendo una capacidad de sobreproducción significativa, mientras que Europa y América del Norte podrían no ser capaces de satisfacer su propia demanda local de producción de células.

Aunque las empresas en muchos lugares todavía están anunciando nueva capacidad, el crecimiento local conlleva desafíos. La gestión de la cadena de suministro upstream seguirá siendo crítica dada la naturaleza de la disponibilidad regional de materias primas. Los actores de la cadena de valor de las baterías que deseen localizar la cadena de suministro podrían mitigar estos riesgos a través de la integración vertical, la cadena de valor ascendente localizada, las asociaciones estratégicas y la planificación estricta de los aumentos de fabricación.

La cadena de valor de las baterías enfrenta importantes oportunidades y desafíos debido a su crecimiento sin precedentes. Es probablemente una de las transformaciones ESG y de escalamiento más ambiciosas que haya visto esta cadena de valor de productos global y altamente compleja. Requerirá esfuerzos estrictos, colaboración entre industrias, interrupciones tecnológicas, asociaciones público-privadas y mayores actividades de investigación para tener éxito. Sin embargo, si se domina, la ampliación de la industria creará potencialmente más de $ 400 mil millones en ingresos de la cadena de valor para 2030, contribuirá con hasta 18 millones de empleos a lo largo de toda la cadena de valor y alrededor de 70 GtCO2e evitará las emisiones acumuladas del transporte por carretera de 2021 a 2050. .

Creemos firmemente que una cadena de valor global de baterías resiliente, sostenible y circular no solo es posible sino también admirable para lograr un crecimiento inclusivo sostenible.

jacob fleischmannyPatricio Schaufussson socios en la oficina de McKinsey en Munich, dondeMartín Linderes un socio mayoritario;mikael hanickees socio mayoritario de la oficina de Gotemburgo;Evan Horetskies socio en la oficina de Estocolmo;En Ibrahim es consultor en la oficina de Londres; ySoren Jautelates socio de la oficina de Stuttgart, dondelucas torsches consultor yAlejandro van de Rijtes socio asociado.

Los autores desean agradecer a Global Battery Alliance y a sus miembros por proporcionar conocimientos y experiencia profundos de la vida real a este artículo. McKinsey ha colaborado con Global Battery Alliance desde su informe inaugural en 2019, Una visión para una cadena de valor de batería sostenible en 2030: Liberando todo el potencial para impulsar el desarrollo sostenible y la mitigación del cambio climático. Además, los autores desean agradecer a Marcelo Azevedo, Nicolò Campagnol, Bernd Heid, Russell Hensley, Patrick Hertzke, Evan Horetsky, Raphael Rettig, Daniel Schmid, Markus Wilthaner y Ting Wu por sus contribuciones a este artículo. También desean agradecer a la asociación más amplia de Automotive, Sustainability, Global Energy and Materials Practice y a sus colegas de solución en MineSpans, Battery Insights, Sustainability Insights, McKinsey Platform for Climate Technologies y McKinsey Center for Future Mobility por sus aportes y orientación.