Cualquiera que haya estudiado China en profundidad tendrá una idea de la estrategia dirigida por el Estado. De 2000 a 2020, el lema fue "acceso al mercado a cambio de transferencia de tecnología". Las industrias clave, como la automovilística, tuvieron que aceptar a un fabricante chino con una participación del 51%, desviando así la experiencia y la tecnología de fabricación. Las enormes oportunidades de mercado y los beneficios ocultaron los riesgos para los directivos y gobiernos occidentales del sector del automóvil.
Con la doctrina verde de "Estamos salvando el mundo" y el cambio tecnológico de los motores de combustión a la electromovilidad, que nunca se examinó en su totalidad, China ha podido convertirse en el competidor dominante desde aproximadamente 2020. La estrategia empresarial es: "Segmento de volumen primero y lujo después". Los fabricantes chinos de coches eléctricos se centraron inicialmente en el segmento de volumen. Ahora que se han afianzado, también están lanzando BEV en el segmento de lujo, como BYD(Fig. 1). Esto significa que la actual retirada del Smart, la Clase A y la Clase B de Mercedes-Benz y la concentración en el "segmento de lujo" no es, desde luego, un argumento de venta único. A esto se añade el serio plan chino de convertirse en el líder dominante del mercado mundial de fabricación de automóviles para 2049, año del centenario de la República Popular China. Este objetivo ya se ha alcanzado en el caso de las baterías para BEV, como muestran las Fig. 2 y Fig. 3. China domina la producción de baterías para coches eléctricos con un 76%, seguida de Corea del Sur con un 20% y Japón con un 4%.
Fig. 2: Los 10 principales fabricantes de baterías para coches eléctricos por capacidad en GWh y cuota de mercado en % (datos: SNE)
Fig. 3: TOP 10 de fabricantes de baterías para NEVs por países en GWh (datos: SNE)
Batería de litio hierro fosfato (LFP)
El avance triunfal de las baterías de LFP comenzó en 2021. En la actualidad, la cuota de baterías de LFP en China supera el 65% en turismos y casi el 100% en vehículos comerciales eléctricos. En el primer semestre de 2024, la capacidad instalada de baterías LFP fue de 194 GWh, lo que representa el 66%. En julio y agosto, la cuota de capacidad instalada de LFP superó el 70% debido al aumento de las ventas de BYD(Fig. 4/5). De enero a agosto de 2024, se instalaron 162 GWh de baterías en turismos en China, con un 62% de LFP. Geely, Li Auto, Xiaomi, Leapmotor y otros fabricantes de automóviles han aumentado su cuota de baterías LFP en más de un 20%. Todos los nuevos modelos de 2024 están equipados con baterías LFP. Los fabricantes alemanes de coches eléctricos, como BMW, confían en las baterías de níquel-manganeso-cobalto (NMC), que son aproximadamente un 25-30 % más caras. A cambio, tienen una densidad energética de 230 - 250 Wh/kg con 3000 - 5000 ciclos de carga.
Fig. 4: China: baterías LFP instaladas en vehículos eléctricos nuevos (NEV) por fabricante; enero - septiembre 2024 (datos: CAAM)
Fig. 5: Cuota de capacidad de China en % para BEV con tecnología de baterías de litio hierro fosfato (LFP) de 2020 a agosto de 2024
Ventajas:
- Las baterías de LFP ofrecen una excelente estabilidad térmica y son menos propensas a la ignición.
- Las LFP tienen un ciclo de vida largo: de 5.000 a 10.000 ciclos de carga.
- Su fabricación es más barata, ya que se utilizan materias primas baratas y fácilmente disponibles.
- En comparación con otras baterías de iones de litio, tienen un menor impacto ambiental en cuanto a los materiales utilizados.
- Las LFP ofrecen un 50 % más de capacidad eléctrica que las baterías de plomo-ácido.
- Densidad energética 130 - 160 Wh/kg
Desventajas:
- Baja estabilidad térmica. A 0 °C su rendimiento disminuye un 10-20 %, y a -20 °C sólo ronda el 60 %.
- Las baterías de litio-manganeso-hierro-fosfato (LMFP) son un nuevo desarrollo. Tienen una mayor densidad energética con costes y normas de seguridad similares.
- Las baterías LMFP tienen mejor rendimiento a bajas temperaturas que las baterías LFP. Sin embargo, la tasa de retención de capacidad de las LMFP a -20 °C es de alrededor del 75 %.
- Las bajas temperaturas también provocan un aumento de la resistencia interna, lo que se traduce en una menor potencia de salida.
- La solución de filamento de Voltcore puede aislar y calentar la batería. La producción de calor del filamento comienza inmediatamente después del encendido, sin tiempo de espera.
La caída de los precios de las baterías
Además de los precios de las células de la batería de la Fig. 6, el paquete de baterías, es decir, la carcasa con el sistema de gestión de la batería, cuesta entre un 25 % y un 30 % más. El precio de la célula de 99 $/kWh en 2021 se compone en un 61 % del precio del cátodo y en un 16 % del precio del ánodo. En 2024, la parte del cátodo ha caído al 54 % y la del ánodo al 18 %, con un precio de la célula de 78 dólares. En general, los precios de las células han caído un 73 % en diez años desde 2014. Según un análisis de Goldman Sachs, se espera que los precios de las baterías para vehículos eléctricos caigan otro 50 % de aquí a 2026. Las razones de la caída de los precios son múltiples. La primera es el progreso tecnológico, que está permitiendo a los fabricantes de baterías para vehículos eléctricos aumentar la densidad energética. En combinación con una caída de los precios de los metales esenciales para las baterías, como el litio, el galio, el vanadio, el grafito, el cobalto, el níquel y el cobre, los precios de las baterías serán más bajos de lo previsto. La caída de los precios de las baterías también podría crear pronto una paridad de costes entre los BEV y los ICE (motores de combustión interna). Los precios mundiales de las baterías han caído de 153 $/kWh en 2022 a 149 $/kWh en 2023 y 111 $/kWh en 2024 (Fig. 6). En 2026, los precios podrían alcanzar los 80 $/kWh, con lo que se alcanzaría la paridad de costes entre los BEV y los ICE sobre una base no subvencionada en Estados Unidos.
Fig. 6: Disminución del precio de las celdas de baterías de iones de litio en $/kWh, más aprox. 25 a 30 % para el paquete de baterías (datos: referencia 9-2024)
Perspectivas de las baterías de estado sólido
El lanzamiento al mercado de las BLU se ha pospuesto hasta finales de la década, ya que la transición de la escala de laboratorio a la producción en masa es difícil. Mientras tanto, los procesos químicos basados en el litio seguirán mejorando, lo que hará más difícil que las baterías de estado sólido sustituyan a la tecnología actual.
Perspectivas Baterías LFP frente a NMC
Las baterías de LFP seguirán aumentando su cuota de mercado, y las baterías avanzadas de níquel continuarán dominando la competencia en el sector de la energía superior.
La competencia de las baterías con el sudeste asiático (Northvolt)
La barrera de entrada en el sector de las baterías es alta. Pasan unos diez años entre el inicio de la investigación y el desarrollo y la primera producción. Y se tarda aún más en lograr un buen rendimiento de producción. Las empresas que llevan entre diez y quince años en el sector aún no han alcanzado el umbral de rentabilidad. Aunque se pueda iniciar la producción, lleva tiempo alcanzar un buen nivel de rendimiento y una buena estructura de costes. Cinco empresas dominan el 80% del mercado. Cada uno de estos fabricantes de baterías tiene más de dos décadas de experiencia en I+D en el sector. En los últimos tres a cinco años, han aumentado su gasto en I+D de forma aún más agresiva, con el líder del mercado mundial CATL gastando 2.000 millones de dólares al año. Esto ha creado un círculo vicioso, del que el fabricante sueco de baterías Northvolt ha sido víctima inicialmente por insolvencia (Chapter 11). El bono convertible del Ministerio de Economía alemán, por valor de 600 millones de euros más 20 millones de intereses de demora, puede convertirse en una pérdida total, según informa el Handelsblatt.
En pocas palabras
- China domina la producción de baterías para coches eléctricos con un 76%, seguida de Corea del Sur con un 20%.
- En conjunto, los precios de las pilas han caído un 73% desde 2014.
- En 2024, los precios de las baterías eran de 111 euros/kWh y se espera que sigan bajando hasta los 80 euros/kWh en 2026.
- En la actualidad, el 65% de las baterías con tecnología de bajo coste de litio-hierro-fosfato (LFP) están instaladas en coches eléctricos chinos, y la proporción sigue aumentando.
La idea del Ministerio de Economía alemán de establecer un suministro europeo de baterías con el fabricante sueco Northvolt, entre otros, se ha estrellado en un principio por la insolvencia de Northvolt. El hecho es que las barreras de entrada al mercado son muy altas y es difícil alcanzar entre una y dos décadas de experiencia en I+D y producción.
Fabricantes como BYD tienen una estructura vertical a lo largo de toda la cadena de suministro. Desde el hexafluorofosfato de litio hasta la producción de cátodos, pasando por la automatización de las fábricas, el mayor formato de las células y el mayor rendimiento de la producción, los costes se reducen. El resultado son unos precios más bajos de las baterías para los coches de la propia empresa, que superan incluso al líder del mercado, CATL. Si los precios de las baterías siguen bajando, la paridad del coste total de propiedad a lo largo de todo el ciclo de vida entre los coches eléctricos de batería y los coches con motor de combustión está a la vista.
Les deseo un buen comienzo de año y sigo siendo optimista a pesar de todo.
Saludos cordiales
Atentamente
Hans-Joachim Friedrichkeit
