El rol del níquel en la electrificación de los vehículosPor Nitesh Shah de Wisdom TreeComo habíamos remarcado en el informe titulado “¿Yendo Eco?: las inversionesimpensadas que reducen las emisiones de los coches”, alrededor del 15% de las emisionesmundiales de gases del efecto invernadero (GEI), provienen del sector del transporte. Comoera de esperar, esta es un área en la que los gobiernos están interesados en frenar laactividad contaminante. Para cumplir con los objetivos de emisiones futuras, es probableque los vehículos eléctricos pasen a formar una parte más importante de la ofertaautomotriz. Esperamos que las ventas de vehículos eléctricos de pasajeros (VE) aumentende aproximadamente un 5% del total del mercado de vehículos convencionales, a cerca deun 50% para el año 2040.Baterías de níquelLos vehículos eléctricos funcionan con baterías recargables. Este tipo de bateríaproporciona una reacción química reversible, permitiendo tanto sus procesos de descargacomo los de carga. Durante el proceso de descarga de la batería, la corriente eléctrica fluyedesde el cátodo (+) al ánodo (-), mientras que el proceso inverso ocurre durante la carga.Las baterías de plomo ácido se han utilizado en vehículos con motor de combustión internaconvencionales y son relativamente económicas. Las baterías de hidruro metálico de níquel(NiMH) es otra tecnología de batería ya probada. Estas baterías tienen una energía 1específica más alta que las baterías de plomo, lo cual permite que sean más livianos losvehículos que las utilicen. Sin embargo, las baterías de NiMH tienen una eficiencia de cargamás baja que otros tipos de baterías y tienen problemas de autodescarga (hasta un 12.5%por día en condiciones normales de temperatura ambiente). Estas dos baterías ahora seconsideran obsoletas con respecto a la principal fuente de energía de los vehículoseléctricos a batería.Níquel en los cátodos de bateríaLa batería de iones de litio (Li-ion), es actualmente la tecnología dominante impulsora de losvehículos eléctricos y es probable que lo siga siendo durante la próxima década. Aunquehayan muchas variantes de baterías de iones de litio, los fabricantes se centran en variantesque tengan una excelente longevidad. Estas baterías tienen una energía específica aúnmayor que las de NiMH. De todos modos, esto no significa que la química del níquel hayacaducado en el desarrollo de la tecnología de baterías.Hay cuatro componentes principales en una batería de iones de litio: los materiales activosde cátodo y ánodo, los electrolitos y los separadores. Dentro de la tecnología de baterías deiones de litio, existen varias químicas de cátodos a nivel comercial, como el óxido de cobaltode litio (LCO), el óxido de litio y manganeso (LMO), el fosfato de litio y hierro (LFP), el litio,níquel, manganeso, cobalto (o NMC) y el litio, níquel cobalto y óxido de aluminio (o NCA). Elníquel es, por tanto, uno de los principales materiales activos de cátodos utilizados en lasbaterías de iones de litio (presentes en las NMC y NCA).En 2018, el cátodo NMC ya era el material de cátodo predominante en las baterías de ionesde litio que habían superado al LFP. Se espera que el NMC continúe creciendo, abarcando más de la mitad de todas las soluciones de cátodos para 2025 hasta llegar a cerca de un90% para 2030 (Gráfico 1).Fuente: Avicenne Energy 2019. Óxido de litio y cobalto (LCO), óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto (NMC), óxido de litio, níquel, cobalto y aluminio (NCA), óxido de litio y manganeso (LMO) y fosfato de litio y hierro (LFP). Las estimaciones no son un indicador de la rentabilidad futura y cualquier inversión está sujeta a riesgos e incertidumbres.Hacia una mayor ponderación del níquelNo sólo los cátodos con níquel se están volviendo más populares, sino que también elcontenido de níquel de estos cátodos viene en aumento. Debido a la volatilidad de losprecios y los riesgos de la cadena de suministro del cobalto, los fabricantes han buscadodiversificar más allá del metal, favoreciendo mayores cargas de níquel en la química. Lamayor parte del suministro y las reservas probadas de cobalto del mundo, provienen de laRepública Democrática del Congo (Gráfico 2). El país es conocido por las violaciones a losderechos humanos en las minas, incluida la explotación infantil en muchas de las minasartesanales del territorio. Es difícil la obtención de cobalto que esté completamente libre deesta peligrosa cadena de suministro.Fuente: US Geological Study, WisdomTree, con los datos disponibles a enero de 2020. Círculo externo: reservas. Círculo interior: la producción de 2019. Las estimaciones no son un indicador de la rentabilidad futura y cualquier inversión está sujeta a riesgos e incertidumbres.Además, el aumento del contenido de níquel de los cátodos puede generar mayoresdensidades de energía. Esto puede ayudar a mejorar el alcance y reducir el peso de losvehículos.Está en marcha el cambio hacia una composición química de níquel más alta. Hace unosaños, en el cátodo NMC, cada uno de los tres átomos (níquel, manganeso, cobalto) seaplicaron en proporciones iguales y quedó definido como NMC-111. Los fabricantes seestán aproximando cada vez hacia una ponderación de níquel de ocho partes en relación auna parte de manganeso y una parte de cobalto, conocida como NMC-811. Si bien todavíano estamos allí, seis partes de níquel, dos partes de manganeso y dos partes de cobalto(NMC-622) están comercialmente listas y en uso. La Agencia Internacional de Energíaestima que en 2019, el 16% de los vehículos eléctricos fabricados utilizaron los cátodosNMC-622 (frente al 7% en 2018).El Gráfico 3 destaca cómo los NMC con mayor carga de níquel, pueden ser más livianosque otros cátodos. Los NCA que tienen un peso similar a los NMC-811 son fabricadosprincipalmente por Panasonic y se utilizan en los Tesla. También tienen un contenido deníquel similar al NMC-811.Fuente: Research Interfaces ha graficado los datos extraídos del libro “Consideraciones de la cadena de suministro de baterías de iones de litio: Análisis de cuellos de botella potenciales en metales críticos” por Fu et al. Li- litio, Ni - níquel, Co- cobalto, Mn - Manganeso, Al - Aluminio. Las estimaciones no son unindicador de la rentabilidad futura y cualquier inversión está sujeta a riesgos eincertidumbres.Desafíos para aumentar el contenido de níquelEn el cátodo NMC, el níquel es el principal material activo del cátodo, mientras que elmanganeso y el cobalto contribuyen a la estabilidad química y estructural. Por lo tanto,mantener la estabilidad química y estructural es el desafío clave al migrar a químicas deníquel más alto. Varios fabricantes afirman que están cerca de comercializar los NMC 811 yel mercado espera que para alrededor de 2025, esta solución sea el pilar.Es probable que la oferta en el mercado de níquel de mayor pureza se mantenga ajustadaConsideramos que estos cambios en la química de los cátodos de las baterías, sonpositivos para la demanda de níquel. Actualmente, las baterías constituyen menos del 5%de la demanda de níquel. No obstante, según Wood Mackenzie, es probable que para 2040,represente cerca del 30% de la demanda de níquel. Eso implicará que los precios del níquelpasen a estar más influenciados por las tendencias de la demanda de baterías, superandoal acero inoxidable como el principal impulsor del precio del níquel en la actualidad. El mercado del acero inoxidable utiliza níquel de Clase 1 (alta pureza) y Clase 2 (baja pureza).Históricamente, sólo la Clase 1 ha sido adecuada para productos químicos de grado debatería. Es por esta razón, que probablemente será más aguda la tensión en el mercado deClase 1. El níquel que subyace en el contrato de futuros de la Bolsa de Metales de Londres,es de Clase 1. Por otra parte en Indonesia, hay proyectos para producir un compuesto deníquel cobalto mediante un proceso llamado lixiviación ácida a alta presión (HPAL)adecuado para baterías, utilizando el mineral anteriormente considerado de Clase 2. Sin embargo, estos proyectos se enfrentan a grandes sobrecostes y retrasos, por lo que existemucha incertidumbre sobre la disponibilidad de este material en el futuro.