Com o impulso em direção à energia limpa e o aumento da procura por veículos elétricos, os fabricantes precisam de baterias – especificamente baterias de iões de lítio – mais do que nunca.Exemplos da transição acelerada para veículos movidos a bateria estão por toda parte: o Serviço Postal dos Estados Unidos anunciou que pelo menos 40% de seus veículos de entrega de próxima geração e outros veículos comerciais serão veículos elétricos, a Amazon começou a usar vans de entrega Rivian em mais de uma dúzia de cidades, e o Walmart firmaram acordo para aquisição de 4.500 vans elétricas de entrega.Com cada uma destas conversões, a pressão sobre a cadeia de abastecimento de baterias intensifica-se.Este artigo fornecerá uma visão geral da indústria de baterias de íons de lítio e dos problemas atuais da cadeia de suprimentos que afetam a produção e o futuro dessas baterias.
I. Visão geral da bateria de íons de lítio
A indústria de baterias de iões de lítio depende fortemente da mineração de matérias-primas e da produção de baterias – ambas vulneráveis à interferência na cadeia de abastecimento.
As baterias de íons de lítio são compostas principalmente por quatro componentes principais: cátodo, ânodo, separador e eletrólito, conforme mostrado na Figura 1. Em alto nível, o cátodo (o componente que produz íons de lítio) é composto de óxido de lítio.1 O ânodo (componente que armazena os íons de lítio) geralmente é feito de grafite.O eletrólito é um meio que permite a livre circulação dos íons de lítio compostos por sais, solventes e aditivos.Finalmente, o separador é a barreira absoluta entre o cátodo e o ânodo.
O cátodo é o componente crítico relevante para este artigo porque é aqui que é mais provável que surjam problemas na cadeia de abastecimento.A composição do cátodo depende muito da aplicação da bateria.2
Elementos necessários do aplicativo
Celulares
Câmeras
Laptops Cobalto e Lítio
Ferramentas elétricas
Equipamentos Médicos Manganês e Lítio
or
Níquel-Cobalto-Manganês e Lítio
or
Fosfato e Lítio
Dada a prevalência e a procura contínua de novos telemóveis, câmaras e computadores, o cobalto e o lítio são as matérias-primas mais valiosas na produção de baterias de iões de lítio e já enfrentam hoje interrupções na cadeia de abastecimento.
Existem três fases cruciais na produção de baterias de iões de lítio: (1) mineração de matérias-primas, (2) refinação das matérias-primas e (3) produção e fabrico das próprias baterias.Em cada uma destas fases, existem questões da cadeia de abastecimento que devem ser abordadas durante as negociações contratuais, em vez de esperar que as questões surjam durante o decurso da produção.
II.Problemas da cadeia de suprimentos na indústria de baterias
A. Produção
A China domina atualmente a cadeia global de fornecimento de baterias de íons de lítio, produzindo 79% de todas as baterias de íons de lítio que entraram no mercado global em 2021.3 O país controla ainda 61% do refino global de lítio para armazenamento de baterias e veículos elétricos4 e 100% do processamento de grafite natural utilizada em ânodos de baterias.5 A posição dominante da China na indústria de baterias de iões de lítio e elementos de terras raras associados é motivo de preocupação tanto para empresas como para governos.
A COVID-19, a guerra na Ucrânia e a inevitável agitação geopolítica continuarão a afectar as cadeias de abastecimento globais.Tal como qualquer outra indústria, o sector energético foi e continuará a ser impactado por estes factores.O cobalto, o lítio e o níquel – materiais essenciais na produção de baterias – estão expostos a riscos na cadeia de abastecimento porque a produção e o processamento estão geograficamente concentrados e dominados por jurisdições que foram alegadamente violadoras dos direitos laborais e humanos.Para obter informações adicionais, consulte nosso artigo sobre Gerenciamento de interrupções na cadeia de suprimentos em uma era de risco geopolítico.
A Argentina também está na vanguarda da corrida global pelo lítio, pois atualmente representa 21% das reservas mundiais, com apenas duas minas em operação.6 Semelhante à China, a Argentina exerce um poder significativo na mineração de matérias-primas e planeja expandir seu influência ainda maior na cadeia de abastecimento de lítio, com treze minas planeadas e potencialmente dezenas de outras em obras.
Os países europeus também estão a aumentar a sua produção, estando a União Europeia preparada para se tornar o segundo maior produtor de baterias de iões de lítio do mundo até 2025, com 11% da capacidade de produção global.7
Apesar dos esforços recentes,8 os Estados Unidos não têm uma presença significativa na mineração ou refinação de metais de terras raras.Por causa disso, os Estados Unidos dependem fortemente de fontes estrangeiras para produzir baterias de íons de lítio.Em junho de 2021, o Departamento de Energia dos EUA (DOE) publicou uma revisão da cadeia de fornecimento de baterias de grande capacidade e recomendou o estabelecimento de capacidades nacionais de produção e processamento de materiais críticos para apoiar uma cadeia de fornecimento de baterias totalmente doméstica.9 O DOE determinou que múltiplas energias as tecnologias são altamente dependentes de fontes estrangeiras inseguras e instáveis – necessitando do crescimento interno da indústria de baterias.10 Em resposta, o DOE emitiu dois avisos de intenção em fevereiro de 2022 para fornecer 2,91 mil milhões de dólares para aumentar a produção nos EUA de baterias de iões de lítio que são críticas para crescimento do sector energético.11 O DOE pretende financiar fábricas de refinação e produção de materiais para baterias, instalações de reciclagem e outras instalações de produção.
A nova tecnologia também mudará o cenário da produção de baterias de íons de lítio.A Lilac Solutions, uma empresa iniciante sediada na Califórnia, oferece tecnologia que pode recuperar12 até duas vezes mais lítio que os métodos tradicionais.13 Da mesma forma, Princeton NuEnergy é outra startup que desenvolveu uma maneira barata e sustentável de fabricar novas baterias a partir das antigas.14 Embora este tipo de nova tecnologia vá aliviar o estrangulamento da cadeia de abastecimento, isso não altera o facto de que a produção de baterias de iões de lítio depende fortemente da disponibilidade de matéria-prima.O resultado final é que a produção mundial de lítio está concentrada no Chile, na Austrália, na Argentina e na China.15 Tal como indicado na Figura 2 abaixo, a dependência de materiais de origem estrangeira deverá continuar durante os próximos anos até um maior desenvolvimento da tecnologia de bateria que não depende de metais de terras raras.
Figura 2: Futuras Fontes de Produção de Lítio
B. Preço
Num artigo separado, Lauren Loew, da Foley, discutiu como o aumento do preço do lítio reflecte o aumento da procura de baterias, com o custo a aumentar mais de 900% desde 2021.16 Estes aumentos de preços continuam enquanto a inflação permanece num máximo histórico.O aumento dos custos das baterias de iões de lítio, juntamente com a inflação, já resultou em aumentos nos preços dos veículos eléctricos.Para obter informações adicionais sobre o impacto da inflação na cadeia de abastecimento, consulte nosso artigo Problemas de inflação: quatro maneiras principais para as empresas lidarem com a inflação na cadeia de abastecimento.
Os decisores quererão estar conscientes do impacto da inflação nos seus contratos que envolvem baterias de iões de lítio.“Em mercados de armazenamento de energia bem estabelecidos, como os EUA, os custos mais elevados fizeram com que alguns promotores procurassem renegociar os preços dos contratos com os compradores.Essas renegociações podem levar tempo e atrasar o comissionamento do projeto.”diz Helen Kou, associada de armazenamento de energia da empresa de pesquisa BloombergNEF.17
C. Transporte/Inflamabilidade
As baterias de íons de lítio são regulamentadas como materiais perigosos de acordo com os Regulamentos de Materiais Perigosos do Departamento de Transportes dos EUA (DOT) pela Administração de Oleodutos e Materiais Perigosos do Departamento de Transportes dos EUA (PHMSA).Ao contrário das baterias padrão, a maioria das baterias de íons de lítio contém materiais inflamáveis e possui uma densidade de energia incrivelmente alta.Como resultado, as baterias de íons de lítio podem superaquecer e pegar fogo sob certas condições, como curto-circuito, danos físicos, projeto ou montagem inadequada.Uma vez acesos, os incêndios em células e baterias de lítio podem ser difíceis de extinguir.18 Como resultado, as empresas precisam estar cientes dos riscos potenciais e avaliar as precauções adequadas quando envolvidas em transações que envolvem baterias de íons de lítio.
Até o momento, não há pesquisas conclusivas para determinar se os veículos elétricos são mais propensos a incêndios espontâneos em comparação com os veículos tradicionais.19 A pesquisa mostra que os veículos elétricos têm apenas 0,03% de chance de pegar fogo, em comparação com os motores de combustão tradicionais, com 1,5% de chance de pegar fogo. .20 Os veículos híbridos – que possuem uma bateria de alta tensão e um motor de combustão interna – têm a maior probabilidade de incêndio no veículo, 3,4%.21
Em 16 de fevereiro de 2022, um navio cargueiro que transportava quase 4.000 veículos da Alemanha para os Estados Unidos pegou fogo no Oceano Atlântico.22 Quase duas semanas depois, o navio cargueiro afundou no meio do Atlântico.Embora não haja nenhuma declaração oficial sobre a avaria dos veículos tradicionais e eléctricos a bordo, os veículos com bateria de iões de lítio teriam dificultado a extinção dos incêndios.
III.Conclusão
À medida que o mundo avança em direção a energias mais limpas, aumentarão as questões e questões que envolvem a cadeia de abastecimento.Essas questões devem ser abordadas o mais rápido possível antes da execução de qualquer contrato.Se você ou a sua empresa estiverem envolvidos em transações em que as baterias de iões de lítio são um componente material, existem obstáculos significativos na cadeia de abastecimento que devem ser abordados antecipadamente durante as negociações relativas ao fornecimento de matérias-primas e questões de preços.À luz da disponibilidade limitada de matérias-primas e das complexidades envolvidas no desenvolvimento de minas de lítio, as empresas deveriam procurar caminhos alternativos para a obtenção de lítio e outros componentes críticos.As empresas que dependem de baterias de iões de lítio devem avaliar e investir em tecnologia que seja economicamente viável e que maximize a viabilidade e reciclabilidade destas baterias para evitar problemas na cadeia de abastecimento.Alternativamente, as empresas podem celebrar acordos plurianuais para o lítio.No entanto, dada a forte dependência de metais de terras raras para produzir baterias de iões de lítio, as empresas devem considerar seriamente o fornecimento de metais e outras questões que podem afectar a mineração e a refinação, tais como questões geopolíticas.
Horário da postagem: 24 de setembro de 2022