Blog

Jul 07, 2023

Los fabricantes de baterías deben asegurar su cadena de suministro de grafito con recursos subterráneos

Los fabricantes de baterías de vehículos eléctricos (EV) necesitan asegurar los recursos de grafito mientras aún están bajo tierra. Si bien les encantaría encontrar algo de grafito ya extraído que les permita alcanzar

Los fabricantes de baterías de vehículos eléctricos (EV) necesitan asegurar los recursos de grafito mientras aún están bajo tierra. Si bien les encantaría encontrar algo de grafito ya extraído que les permita alcanzar sus ambiciosos objetivos de producción de baterías, esto no será posible dada la situación de la oferta y la demanda. Simplemente no hay suficiente para todos, incluso si los precios aumentan dramáticamente.

Los grandes bancos de inversión y los gobiernos han gastado miles de millones de dólares para financiar la construcción de tantas instalaciones de fabricación de baterías. Por ejemplo, Northvolt, en Suecia y ahora en Alemania, Polonia, Portugal y potencialmente Canadá, ha recibido al menos 7 mil millones de dólares. Además, Volkswagen acaba de anunciar que construirá una fábrica de 90 GwH en St Thomas, Ontario. Será la fábrica más grande de cualquier tipo en Canadá y será capaz de producir un millón de baterías para vehículos eléctricos al año. Volkswagen gastará hasta 7.000 millones de dólares canadienses para construirlo.

El gobierno canadiense acordó otorgar una subvención de 700 millones de dólares canadienses, mientras que el gobierno de Ontario aportará 500 millones de dólares canadienses en inversiones directas. Al parecer, ambos gobiernos esperan recibir un retorno de esta inversión en ingresos adicionales creados por una fábrica que emplea a miles de personas y produce un millón de baterías para vehículos eléctricos al año.

Es importante tener en cuenta que, si no hay recursos de grafito, no se producirán baterías, ya que el grafito forma casi todo el lado del ánodo de la batería. No se conocen sustitutos. El grafito es el material anódico perfecto porque es extremadamente resistente al calor y conduce muy bien la electricidad. El grafito es el mayor componente material de las baterías de vehículos eléctricos por peso, pero a menudo se pasa por alto cuando se habla de la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos.

Cuando la gente oye hablar de las cadenas de suministro de baterías de iones de litio, lo primero que suele venir a la mente es el litio. El litio tiene sus propios problemas de suministro, pero la mayor parte del litio proviene y se encuentra en Occidente. Este no es el caso del grafito.

Dado que la batería típica de un vehículo eléctrico contiene entre 50 y 100 kg de grafito, estas fábricas que se construyen en América del Norte y Europa necesitarán una gran cantidad. ¿Cómo se puede establecer una cadena de suministro de grafito?

La respuesta es obvia, pero volvamos a eso.

Según World Mining Data, la mayor parte del grafito natural proviene de China (aproximadamente el 63%), mientras que China sigue siendo un importador neto. Madagascar ocupa el siguiente lugar en el ranking de producción, con alrededor del 8% de la producción mundial en 2021, seguida de Brasil, Mozambique e India. Esos cinco países representan alrededor del 90% de la producción mundial. No hay minas productoras de grafito en Estados Unidos y sólo una en Canadá, que es muy pequeña y produce menos del 1% de la producción mundial. México es un pequeño productor y sólo representa el 0,15% de la producción mundial. Estos porcentajes se basan en la producción global de 2021 de aproximadamente 1,167 millones de toneladas.

En Europa, la situación de la producción de grafito natural es igualmente deprimente. Rusia produce alrededor del 1,5% del suministro mundial y, en la actualidad, esa fuente de suministro no está políticamente disponible para muchos países. Ucrania, antes de la guerra, también producía alrededor del 1,5% de la producción mundial, mientras que ahora parece estar fuera de línea. Noruega produce alrededor del 0,5%. Alemania y Austria juntas producen menos de 300 toneladas.

Básicamente, América del Norte y Europa casi no tienen cadena de suministro de grafito, aunque esto no ha frenado la enorme cantidad de financiación destinada a la construcción de instalaciones de fabricación de baterías para vehículos eléctricos en ambos continentes.

En gran parte debido a la explosión en la capacidad de producción de baterías para vehículos eléctricos, Benchmark Mineral Intelligence pronostica que la demanda de grafito natural crecerá de aproximadamente 1,1 millones de toneladas métricas en 2021 a 7,2 millones de toneladas métricas en 2035, ahora dentro de menos de 12 años. En otras palabras, la extracción de grafito natural tiene que multiplicarse por 6,5 para 2035 para poder alimentar esas fábricas. Esto significa que para 2035 se necesitarán 97 nuevas minas de grafito de clase mundial en todo el mundo.

Las ventas mundiales de vehículos eléctricos en 2022 superaron los diez millones, lo que supone un enorme aumento con respecto a los seis millones de 2021. En 2023, se espera que esta cifra se acerque a los 15 millones. Con 50-100 kg de grafito por batería, puedes imaginar los requisitos. A nivel mundial, hay al menos 200 megafábricas de baterías en construcción o planificadas. ¿Qué pasa cuando todos van a comprar grafito?

2023 es el año en el que muchos analistas dicen que la demanda superará a la oferta. Ha llegado el día que los fabricantes de baterías esperaban que nunca llegara. ¿Qué pueden hacer?

Como el grafito también se puede fabricar sintéticamente, ¿no podemos simplemente fabricar más? El grafito sintético se utiliza en las baterías de vehículos eléctricos y se puede fabricar para que funcione muy bien. Aproximadamente la mitad del grafito utilizado por la industria de las baterías para vehículos eléctricos es sintético. Se agrega al grafito natural para ayudar con el rendimiento y probablemente para compensar los déficits de producción de grafito natural.

El grafito natural más deseable para las baterías es el grafito en escamas. El grafito amorfo o fino también se utiliza en baterías de vehículos eléctricos, pero no es el más deseable para su rendimiento. Los tres tipos de grafito, en escamas, amorfo y sintético, seguirán utilizándose en las baterías, mientras que Benchmark Mineral Intelligence estima que el componente natural aumentará y el componente sintético disminuirá. Sin embargo, con el crecimiento explosivo de la fabricación de baterías, aún se necesitará mucha más capacidad de producción sintética. La industria sintética está teniendo problemas para seguir el ritmo del crecimiento de la industria de las baterías.

También cabe señalar que el grafito sintético es aproximadamente de cuatro a diez veces más caro de producir, dependiendo de la fuente de información, que extraer el grafito natural del suelo. Esto ocurre mientras los fabricantes de vehículos eléctricos luchan por hacer que los vehículos eléctricos sean asequibles para las familias para la movilidad diaria. Puede que esto haya estado bien cuando los vehículos eléctricos solo estaban destinados a los ricos y famosos, pero ahora es necesario contener los costos para lograr una adopción masiva.

Para fabricar grafito sintético, se comienza con coque de petróleo, irónicamente un subproducto de las refinerías de petróleo, o alquitrán de hulla. Luego se aplican calor y presión extremos para crear grafito sintético. El calor y la presión extremos simulan esencialmente un evento metamórfico. El impacto medioambiental y los requisitos energéticos son enormes, y con 50-100 kg de grafito por batería, es mucho cocinar. Con el grafito natural, la naturaleza ya ha hecho este trabajo por nosotros, convirtiendo otras formas de carbono en grafito a lo largo de millones de años.

Incluso con la previsión de que el componente sintético de las baterías de vehículos eléctricos disminuya, la capacidad de producción de baterías sintéticas tiene que aumentar de 2,1 millones de toneladas en 2022 a 5,2 millones de toneladas en 2035, según Benchmark Mineral Intelligence, para mantenerse al día con la explosión de la demanda debido a a la industria de los vehículos eléctricos.

Los recursos de grafito sintético seguirán siendo un componente importante de las baterías, pero el costo y el impacto ambiental de fabricarlo significa que los fabricantes están trabajando para reemplazar una mayor cantidad con grafito natural, especialmente grafito en escamas. No puede sustituir de forma rentable al grafito natural y no existe capacidad de producción.

La industria del grafito sintético ya produce más que la industria del grafito natural. La producción sintética representó aproximadamente 2,1 millones de toneladas métricas, mientras que la producción de grafito natural fue de aproximadamente 1,167 millones de toneladas métricas. Tenga en cuenta que una sola batería de vehículo eléctrico contiene entre 50 y 100 kg de grafito. Por lo general, también se necesita el doble de grafito para fabricar el material del ánodo que se utiliza en las baterías. En otras palabras, si el ánodo de la batería tiene 100 kg de grafito, se necesitaron alrededor de 200 kg de grafito para fabricar ese material del ánodo.

El grafito, como material anódico, no se puede reciclar en el sentido en que se pueden reciclar los metales.

Aquí está la solución obvia a este problema que enfrentan los fabricantes de baterías al establecer una cadena de suministro de grafito: asegurar los recursos de grafito en el suelo.

Se acabaron los días de grafito almacenado y de fácil acceso al suministro en la superficie. Los fabricantes tienen que integrarse hacia atrás para asegurar su cadena de suministro, o corren el riesgo de no poder producir baterías después de haber sido financiados con miles de millones de dólares. Los números que les obligan a hacerlo están justo delante de ellos. También deberían actuar con rapidez, ya que no hay tantos recursos de grafito conocidos en el Occidente industrializado.

Si observamos la capacidad de fabricación de baterías de América del Norte, se pronostica que crecerá aproximadamente diez veces para 2026 con respecto a los niveles de 2021 y, para 2031, 17 veces con respecto a los niveles de 2021. Eso implica que se necesitará 17 veces más grafito. En otras palabras, consiga algo ahora, antes de que no pueda hacerlo.

Si ha gastado miles de millones para construir una fábrica, ¿es una buena idea gastar unos cientos de millones para asegurar un eslabón esencial, aunque en peligro, de su cadena de suministro?

Siguiendo con América del Norte, sólo existen unos pocos recursos de grafito conocidos de tamaño mundial en el continente. Podrías empezar por ahí. También puede asociarse con una empresa que avance en sus proyectos de grafito hacia una estimación de recursos de talla mundial, o más de una.

Las cadenas de suministro de grafito remotas no funcionan muy bien en el mundo actual. Lo ideal es que el grafito esté a sólo unos kilómetros del lugar donde lo convertirás en material anódico y finalmente lo colocarás en una batería. Esto no siempre es práctico, pero no querrás tener que enviarlo a todo el mundo antes de poder colocarlo en una batería. Debe estar lo más cerca posible del lugar donde lo utilizarás y, si tiene que estar lejos, que esté en vías de transporte importantes.

No ayuda mucho si su grafito se encuentra en el alto Ártico o en algún otro lugar inaccesible. Como es un material a granel, lo desea en algún lugar donde sea fácil de extraer y, en última instancia, llevarlo a su fábrica. Esto significa infraestructura.

Quiere reducir al máximo el riesgo de que la política pueda separar su grafito y su fábrica. Lo ideal es que lo desee en el mismo país que su fábrica, o en uno tan cercano y amigable con el país donde está ubicada su fábrica que es poco probable que la política lo separe de su grafito. Una unión aduanera y la facilidad de movimiento entre los dos países también son de gran ayuda.

El negocio de los fabricantes de baterías depende del acceso al grafito. Han hecho grandes inversiones para entrar en este negocio. Deben integrarse hacia atrás, asegurando recursos en el terreno, para asegurar su cadena de suministro de grafito y obtener un retorno del capital ya asignado. El costo de este "seguro" es generalmente una pequeña fracción de lo que ya han invertido.

E-Power Resources (CSE:EPR) es una empresa de exploración y desarrollo dedicada principalmente a la adquisición, exploración y desarrollo de propiedades de grafito. Estamos aquí para descubrir y desarrollar fuentes de grafito de clase mundial y convenientemente ubicadas para las industrias de vehículos eléctricos de América del Norte y Europa occidental. Nuestro activo emblemático, la propiedad de grafito Tetepisca, está ubicado en el distrito de grafito de Tetepisca de la región de la costa norte de Quebec, aproximadamente a 215 km del puerto de Baie-Comeau.

Tenga en cuenta que este artículo también aparecerá en la decimoquinta edición de nuestra publicación trimestral.

Vaya a la página de perfil de este socio para obtener más información sobre él.

Guarde mi nombre, correo electrónico y sitio web en este navegador para la próxima vez que comente.

D