La rápida expansión de la electrificación, posibilitada por las baterías de iones de litio (LIBs), exige acciones urgentes para asegurar un suministro estable y responsable de minerales críticos para las LIBs. El nuevo informe de IDTechEx, «Critical Battery Materials 2025-2035: Technologies, Players, Markets, and Forecasts», prevé que la demanda de materiales críticos para baterías se triplicará en valor de mercado, mostrando una TCAC del 10,6% entre 2025 y 2035.

Diferentes trayectorias de la demanda de materiales para baterías

El crecimiento de la demanda de materiales para baterías varía en función de los distintos materiales, impulsado por varios factores, como la demanda de baterías de iones de litio de distintas químicas, las variaciones de intensidad de los materiales en las distintas químicas de las baterías y los continuos avances en el diseño de las celdas de iones de litio. Los materiales que experimentan un rápido crecimiento de la demanda son el manganeso y el níquel, mientras que el cobre y el cobalto experimentan un crecimiento comparativamente más lento.

Los materiales críticos para las baterías de iones de litio presentan diferentes tasas de crecimiento de la demanda. Fuente: IDTechEx

Los materiales críticos que muestran una menor sensibilidad en la demanda con respecto a la evolución del panorama químico de los cátodos son el grafito, el litio y el cobre. El grafito sigue siendo el material de ánodo dominante en las baterías de litio y tiene el mayor crecimiento previsto de la demanda en peso. Sin embargo, la creciente importancia del silicio como material anódico puede frenar el crecimiento de la demanda de grafito en el futuro. El litio sigue siendo esencial en todas las químicas de baterías. Aunque tecnologías alternativas como la de iones de sodio podrían debilitar la demanda de litio, es poco probable que se produzca un cambio significativo a corto plazo. El cobre, componente clave de los colectores de corriente anódica en las baterías de iones de litio, está experimentando un menor crecimiento de la demanda debido a la evolución de los factores de diseño de las células de iones de litio.

La tendencia química de los cátodos influye directamente en la demanda de níquel, manganeso y cobalto. La demanda de níquel tiende a ser alta debido a la creciente adopción de formulaciones de cátodos de alto y ultra alto contenido en níquel para la industria de los vehículos eléctricos (VE). Sin embargo, este crecimiento se enfrenta a la competencia de alternativas sin níquel o con poco níquel, como el fosfato de hierro y litio (LFP) y el fosfato de hierro y manganeso y litio (LMFP). La demanda de manganeso aumentará significativamente, impulsada por la creciente adopción de cátodos LMFP y cátodos ricos en manganeso como el óxido de níquel-manganeso de litio (LNMO) de alto voltaje. Sin embargo, la demanda relacionada con las baterías de manganeso sigue siendo pequeña en comparación con la demanda no relacionada con las baterías a medio plazo. Se prevé que la demanda de cobalto crezca poco en peso. El descenso de la cuota de mercado de la química intensiva en cobalto - óxido de litio y cobalto (LCO) - utilizada principalmente en electrónica de consumo y el cambio de la industria hacia fórmulas de baterías sin cobalto son dos factores clave que frenan el crecimiento de la demanda de cobalto.

El crecimiento de la oferta mundial de materias primas va a la zaga de la creciente demanda de baterías

La demanda de minerales críticos utilizados en las LIB crece más deprisa que la oferta mundial procedente de la minería. La demanda del sector de las baterías es cada vez más dominante. Se prevé que esta tendencia, ya evidente en los mercados del litio y el cobalto, se extienda a otros minerales críticos como el níquel.

La producción de baterías de litio requiere unos niveles de pureza de materiales como el litio, el níquel, el cobalto y el grafito. Sin embargo, el refinado de estos minerales para obtener el grado de batería puede ser costoso y consumir mucha energía. En la actualidad, la mayor parte de la capacidad mundial de refinado se concentra en China, lo que plantea riesgos geopolíticos para la cadena de suministro de baterías. Las iniciativas para diversificar la capacidad de refinado de pilas más allá de China y la integración vertical que vincula la extracción de minerales con la producción de productos químicos para pilas están ganando terreno en las cadenas de suministro de varios materiales para pilas, como ilustran numerosos ejemplos del informe.

En la actualidad, los minerales de las pilas proceden principalmente de explotaciones mineras terrestres. El agotamiento de los yacimientos de mineral de alta calidad y fácil acceso está obligando a pasar a la extracción de minerales de menor calidad. Esta tendencia plantea retos económicos y técnicos debido a la disminución de la ley del mineral y a los cambios en la mineralogía. Se están desarrollando tecnologías avanzadas de extracción y tratamiento para hacer frente a estos retos. Sin embargo, su adopción requiere tiempo e inversiones y conlleva riesgos financieros. Este informe ofrece una visión general de las tecnologías de extracción y refinado de varios minerales fundamentales para las baterías: litio, níquel, cobalto, cobre y grafito natural, y analiza el impacto de las materias primas en la sostenibilidad, teniendo en cuenta factores como los tipos de materias primas y las vías de transformación.

La minería de los fondos marinos representa una vía potencial para el futuro abastecimiento de minerales. Sin embargo, su desarrollo a corto y medio plazo está sujeto a una incertidumbre considerable, debido a factores como los retos normativos, la preocupación por la aceptación pública y la viabilidad económica. Este informe explora los recursos de los fondos marinos, detallando su distribución y características, y ofrece perspectivas sobre la exploración y explotación de minerales en aguas nacionales e internacionales. Además, ofrece una visión general de las actividades de los actores clave a lo largo de la cadena de valor de los minerales marinos.

Autor: Dr. Jiayi Cen, analista tecnológico de IDTechEx