Explicación de la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos

El sector del transporte es el mayor emisor de gases de efecto invernadero en la economía de los EE. UU., y aproximadamente la mitad de sus emisiones provienen únicamente de vehículos livianos. Para evitar los efectos desastrosos de un aumento de 1,5 °C en las temperaturas globales, tendremos que reemplazar los más de 300 millones de vehículos con motor de combustión interna (ICE) que circulan actualmente por vehículos eléctricos (EV).

Hoy en día, hay alrededor de 2,5 millones de vehículos eléctricos en las carreteras de EE. UU.; este número deberá aumentar a 44 millones para 2030 si queremos alcanzar emisiones netas cero. Cada uno de estos 44 millones de automóviles deberá funcionar con una batería eléctrica producida en un proceso largo y complejo que involucra minería, refinación, producción y ensamblaje.

Si bien los hallazgos de la investigación que predicen el crecimiento esperado en la demanda de EV varían, existe consenso en que se está expandiendo y continuará haciéndolo: S&P Global Mobility pronostica que las ventas de EV solo en los Estados Unidos podrían alcanzar el 40 por ciento de las ventas totales de automóviles de pasajeros para 2030, y más. Las proyecciones optimistas prevén que las ventas de vehículos eléctricos superen el 50 por ciento para 2030.

Para satisfacer esta creciente demanda de vehículos eléctricos, los gobiernos, los legisladores y los sectores público y privado de todo el mundo deberán fortalecer las cadenas de suministro para escalar rápidamente la producción de baterías para vehículos eléctricos.

En los últimos años, se han invertido miles de millones de dólares en esta cadena de suministro. Más allá de abordar el cambio climático y satisfacer la creciente demanda de vehículos eléctricos, esta mayor inversión está destinada a:

Al brindar esta descripción general de la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos, los desafíos que enfrenta y las oportunidades para mejorarla, esperamos brindarles a los gobiernos locales y nacionales, a los formuladores de políticas y a los actores del sector público y privado un recurso de punto de partida que puedan utilizar para explorar más a fondo. estos asuntos importantes. Para obtener más información sobre las baterías EV y cómo funcionan, lea "EV Battery 101: The Basics".

El términocadena de suministrodescribe el proceso mediante el cual se fabrica un producto y se entrega a un consumidor.

Los pasos involucrados en la producción y el uso de una batería EV se dividen en cuatro categorías generales:

Las inversiones nacionales para mejorar la cadena de suministro de baterías de vehículos eléctricos tendrán una serie de implicaciones económicas.

La transición a los vehículos eléctricos representa una gran interrupción para la fuerza laboral automotriz, tanto en términos de su tamaño general como de su distribución geográfica en todo el país. Actualmente, más de 10 millones de personas trabajan en la industria automotriz estadounidense. Dado que los vehículos eléctricos son mucho más simples de producir que los vehículos ICE, es posible que la industria automotriz necesite menos trabajadores en el futuro.

Sin embargo, dado que las ventas generales de automóviles disminuyeron después de un pico en 2017, los vehículos eléctricos son la única área de crecimiento en el mercado automotriz, lo que significa que todo el crecimiento laboral futuro en la industria probablemente se deba a la fabricación de vehículos eléctricos y su cadena de suministro. Estos nuevos trabajos de vehículos eléctricos no estarán necesariamente en los estados y regiones donde se encuentran actualmente los trabajos de fabricación de ICE. Dicho esto, las disrupciones relacionadas con los vehículos eléctricos pueden tener todo tipo de beneficios económicos cuando conducen a un aumento de las vías empresariales y al desarrollo de nuevas industrias en torno a tecnologías novedosas. El crecimiento de Tesla, Rivian y una gama de nuevos fabricantes de baterías ilustra cómo esta transición tecnológica ha alentado a las empresas emergentes a competir con jugadores heredados, creando nueva competencia e incentivos para innovar en el mercado. Es probable que la transición a los vehículos eléctricos continúe fomentando la innovación en uno de los sectores más importantes de la economía de los EE. UU., creando numerosos efectos dominó en la productividad en todo el país.

La localización de la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos también brinda oportunidades de inversión, ya que las baterías requieren una variedad de minerales críticos, instalaciones de procesamiento y fabricación de componentes. Por ejemplo, en tan solo unos pocos meses desde que se aprobó la Ley de Reducción de la Inflación, los Estados Unidos han visto anuncios de nuevas inversiones por valor de más de $ 40 mil millones en toda la cadena de suministro de baterías. Estas inversiones pueden ayudar a impulsar el desarrollo económico local al apoyar a las industrias circundantes, fomentar el espíritu empresarial derivado y contribuir al desarrollo de grupos industriales que mejoran la productividad y el crecimiento.

La cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos está dispersa en todo el mundo: los minerales de las baterías viajan un promedio de 50 000 millas desde la extracción hasta la producción de las celdas de la batería. Al mismo tiempo, gran parte de la oferta de minerales se concentra en unos pocos países. Esta dispersión y concentración hacen que la cadena de suministro global sea vulnerable a interrupciones, que incluyen:

Estas interrupciones pueden provocar cuellos de botella y afectar negativamente al resto de la cadena de suministro de baterías; también pueden afectar las economías, causar retrasos a los proveedores, aumentar los costos de transporte, obligar a los empleadores a eliminar puestos de trabajo, desalentar la inversión y obstaculizar la descarbonización del transporte.

China domina actualmente la cadena de suministro. A medida que los problemas geopolíticos más amplios afectan las relaciones económicas y comerciales, la estabilidad de la cadena de suministro global está cada vez más en riesgo cuando la extracción, el refinado, el procesamiento y el ensamblaje de una gran parte de los componentes de la batería EV se realizan en un solo país.

Varios críticos han descrito los esfuerzos de EE. UU. para aumentar la capacidad de la cadena de suministro de baterías de vehículos eléctricos nacionales como un intento de "desvincularse" de China, lo cual es una simplificación excesiva. Katherine Tai, Representante de Comercio de EE. UU., proporciona una evaluación más precisa, y califica el enfoque de la administración actual de "reducción de riesgos". A medida que se expande el mercado de baterías para vehículos eléctricos y otras tecnologías energéticas avanzadas, habrá muchas oportunidades de crecimiento para todas las naciones productoras, incluso cuando esa capacidad de producción se diversifique.

Es importante reconocer que fortalecer la cadena de suministro de baterías EV no es un juego de suma cero con ganadores y perdedores. La creación de una cadena de suministro sólida beneficiará a las personas de todo el mundo al brindar oportunidades económicas, crear empleos y facilitar que más personas compren vehículos eléctricos.

Podemos reforzar significativamente las cadenas de suministro de baterías para vehículos eléctricos fomentando asociaciones con otros países, mejorando las regulaciones, dedicando más recursos a la producción nacional de baterías y aumentando la circularidad de las baterías.

En todo el mundo, la parte anterior de la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos (minería) está vinculada a abusos contra los derechos humanos, como el uso de niños y trabajo forzoso. Muchas minas carecen de medidas básicas de seguridad para los trabajadores, lo que pone en peligro la vida de los trabajadores, y la extracción a menudo conlleva un costo ambiental. Las prácticas mineras a menudo causan el agotamiento de las aguas superficiales y subterráneas, la contaminación del suelo, la pérdida de biodiversidad y otras consecuencias negativas que pueden durar siglos.

Hoy en día, pocos fabricantes de automóviles y de baterías saben de dónde provienen los minerales de sus baterías y cómo se extraen (aunque tenemos el poder de aumentar la transparencia de la cadena de suministro con más inversiones). Como resultado, los abusos a los derechos humanos y los daños ambientales a menudo pasan desapercibidos. Una creciente coalición de partes interesadas está trabajando en estos temas, incluidos activistas y defensores, legisladores, reguladores, aquellos en la industria automotriz y otros. Muchos en la industria extractiva también han expresado su deseo de abordar estos problemas. Puede leer más sobre lo que se está haciendo para abordar los abusos contra los derechos humanos y el medio ambiente en la sección Upstream a continuación.

El gobierno de EE. UU. está invirtiendo en el fortalecimiento de las cadenas de suministro de baterías para vehículos eléctricos utilizando una variedad de herramientas legislativas:

Aprobada en noviembre de 2021, la Ley de Inversión en Infraestructura y Empleos proporciona fondos para los programas e iniciativas que se enumeran a continuación, que están diseñados para abordar los problemas anteriores.

Aprobada en agosto de 2022, la CHIPS and Science Act financiará la investigación, el desarrollo y la producción de semiconductores estadounidenses, lo que ayudará a disminuir la dependencia de EE. UU. de China para los semiconductores utilizados en vehículos eléctricos y muchas otras tecnologías. Dos programas financiarán la investigación y el desarrollo en fabricación y materiales avanzados con un total de $2 mil millones.

Aprobada en agosto de 2022, la Ley de Reducción de la Inflación se enfoca en mejorar la fabricación y el reciclaje de energía limpia; descarbonización industrial; procesamiento, refinación y reciclaje de materiales críticos; incentivar la producción nacional; mejorar las cadenas de suministro; y electrificación de vehículos pesados. El acto:

Comprender cómo funciona la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos y los desafíos que enfrenta nos ayudará a crear políticas efectivas para mejorarla y reducir los daños asociados con ella.

Las minas extraen materias primas; para las baterías, estas materias primas suelen contener litio, cobalto, manganeso, níquel y grafito.

El"río arriba"parte de la cadena de suministro de la batería EV, que se refiere a la extracción de los minerales necesarios para construir baterías, ha atraído una atención considerable, y por una buena razón.

A muchos les preocupa que no extraigamos estos minerales lo suficientemente rápido para satisfacer la creciente demanda, lo que podría conducir a un aumento de los precios para los consumidores y una adopción lenta de los vehículos eléctricos. También existe la preocupación de que EE. UU. se esté perdiendo oportunidades económicas, nuevos puestos de trabajo y la oportunidad de fortalecer la cadena de suministro.

Más importante aún, la minería se asocia rutinariamente con abusos a los derechos humanos y degradación ambiental. Ciertas minas han usado o están usando mano de obra infantil y/o forzada para extraer los minerales usados ​​en las baterías de vehículos eléctricos; también hay muchos casos documentados que muestran los efectos devastadores de la minería en las comunidades y los entornos locales.

En todo el mundo, existe una preocupación particular por los impactos negativos de los nuevos desarrollos extractivos en las comunidades indígenas. En los Estados Unidos, la mayoría de las reservas de níquel, cobre, litio y cobalto se encuentran dentro de las 35 millas del territorio indio.

A continuación, explicamos los pasos involucrados en la parte ascendente de la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos, respondemos cinco preguntas sobre los desafíos que enfrenta la industria minera y describimos lo que se está haciendo para abordar los impactos negativos de la industria.

En elrío arriba parte de la cadena de suministro, las minas extraen materias primas; para las baterías, estas materias primas suelen contener litio, cobalto, manganeso, níquel y grafito.

Debido a la energía necesaria para extraer y refinar estos minerales de las baterías, la producción de vehículos eléctricos generalmente emite más gases de efecto invernadero por automóvil que los automóviles que funcionan con combustibles fósiles.Sin embargo , el EV promedio compensa esta diferencia en menos de dos años. Durante la vida útil de un vehículo típico, los vehículos eléctricos producen significativamente menos emisiones que los vehículos tradicionales, lo que los convierte en una herramienta esencial para combatir el cambio climático.

Las baterías de iones de litio, del tipo que alimentan a casi todos los vehículos eléctricos, utilizan cinco "minerales críticos": litio, níquel, cobalto, manganeso y grafito.

La Ley de Energía de 2020 defineminerales críticos como un "mineral no combustible o material mineral esencial para la seguridad económica o nacional de los EE. UU. y que tiene una cadena de suministro vulnerable a la interrupción". Hay alrededor de 35 minerales categorizados como críticos.

Los minerales críticos se encuentran en todo el mundo, pero la mayoría de los depósitos económicamente viables se encuentran solo en unos pocos lugares. Por ejemplo, gran parte del cobalto del mundo se encuentra en la República Democrática del Congo, mientras que el litio se concentra en América del Sur y Australia. Como resultado de esta diversidad geográfica, la cadena de suministro de vehículos eléctricos es realmente global.

Sí. Si bien la demanda de estos minerales ya es alta y se espera que crezca significativamente en los próximos años, hay suficientes minerales para satisfacer las necesidades actuales y futuras de vehículos eléctricos.

El problema es que la parte anterior de la cadena de suministro no está preparada para satisfacer esta demanda. Hoy, aunque hay suficientes minerales, no hay suficientes minas en operación.

Dado que puede llevar años establecer una mina, debemos actuar con mucha rapidez para garantizar que el suministro pueda satisfacer la creciente demanda y, al mismo tiempo, respetar las necesidades expresadas de las comunidades locales. Este trabajo requerirá una inversión significativa para hacerlo: solo en los Estados Unidos, necesitaremos invertir $ 175 mil millones en los próximos dos o tres años para igualar la producción de baterías de China.

Las prácticas mineras actuales pueden implicar:

Trabajo infantil y/o forzado: Según la Organización Internacional del Trabajo, más de 1 millón de niños realizan trabajo infantil en minas y canteras; muchos reciben poca o ninguna paga. Estas prácticas son una forma de esclavitud moderna.

Almacenamiento de relaves son otra forma de desechos mineros que dañan el medioambiente local y los residentes. Una vez que se ha extraído un mineral del mineral, el resto del mineral se elimina. Estos desechos se denominan relaves y, por lo general, se vierten en estanques sobre el suelo que se mantienen unidos por represas artificiales. Cuando estas represas se derrumban, pueden causar deslizamientos de tierra mortales que destruyen las tierras de cultivo y los pueblos cercanos. Los derrumbes también pueden contaminar los cuerpos de agua de los que dependen las comunidades locales para la alimentación, la agricultura y los ingresos. Desde 1915, se han registrado más de 250 fallas en represas de relaves en todo el mundo, que causaron la muerte de 2650 personas. En 2019, la falla de una sola represa en una mina en Brasil cobró la vida de 270 personas en un trágico instante.

Contaminación y agotamiento del agua: La perforación y la excavación pueden contaminar las reservas de aguas superficiales y subterráneas. Como señala Earthworks, muchas minas en los EE. UU. históricamente no han podido controlar sus aguas residuales, lo que ha llevado a la contaminación del agua potable, daños a los hábitats locales y la agricultura, e impactos negativos en la salud pública. A nivel mundial, las minas vierten más de 200 millones de toneladas de desechos mineros directamente en lagos, ríos y océanos cada año. La minería también requiere grandes cantidades de agua; Se necesitan más de 2 millones de litros de agua para producir una tonelada de litio. Debido a que la minería a menudo ocurre en regiones áridas y semiáridas, esto puede afectar seriamente los suministros de agua locales para las comunidades y los ecosistemas.

Discriminación de género en la industria minera: A pesar de las importantes contribuciones de las mujeres a la minería, su trabajo ha sido menos valorado y menos protegido que el de los hombres, según la Organización Internacional del Trabajo, que también señala que en las operaciones mineras a gran escala, las mujeres rara vez representan más del 10 por ciento de los trabajadores mineros. En muchos países, la ley prohíbe expresamente que las mujeres ocupen determinados puestos en las minas.

Hay muchos factores que contribuyen a los abusos de los derechos humanos y la degradación ambiental, entre ellos:

Algunas reservas minerales se encuentran en áreas afectadas por conflictos y de alto riesgo: Muchas de las minas operativas actuales se encuentran en regiones etiquetadas como áreas de alto riesgo y afectadas por conflictos (CAHRA, por sus siglas en inglés), que la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos define como lugares "identificados por la presencia de conflictos armados, violencia generalizada u otros riesgos de daño a las personas". La presencia de guerras civiles e internacionales, insurgencias, inestabilidad y represión política y corrupción son algunos ejemplos de factores que determinan si una zona se considera conflictiva o de alto riesgo. Al momento de escribir este artículo, la Unión Europea ha identificado 28 países con CAHRA.

Dependencia económica de la minería artesanal y de pequeña escala (MAPE): A diferencia de la minería a gran escala, los ASM son operados por individuos, familias y/o grupos y, a menudo, son informales y no están regulados en absoluto, lo que conduce a poca o ninguna protección a la salud, la seguridad o el medio ambiente. No siempre utilizan equipos modernos; algunos dependen de herramientas como palas y picos. Como señala la Unión Europea, en algunos casos, las MAPE están controladas por grupos armados, que utilizan los recursos extraídos para financiar conflictos.

Leyes mineras obsoletas: Las leyes estadounidenses actuales que rigen la minería no abordan los complejos desafíos que enfrenta el sector. Por ejemplo, la Ley General de Minería de 1872 sigue siendo la regulación minera más importante en la actualidad en los Estados Unidos. Al regir la extracción de minerales críticos en tierras federales, no se ha actualizado significativamente desde que el presidente Ulysses S. Grant lo firmó hace más de 150 años para promover la expansión hacia el oeste. No exige que las empresas mineras paguen regalías federales a los contribuyentes y no incluye disposiciones de protección ambiental. Leyes como estas no reflejan las complejidades de las prácticas mineras actuales; es especialmente importante que requieran el consentimiento libre, previo e informado de las naciones tribales, que a menudo soportan la peor parte de los impactos negativos de la minería.

Falta de herramientas para monitorear las prácticas mineras: Sin buen gobierno o transparencia de las organizaciones, no hay forma de saber definitivamente cómo la mayoría de las minas tratan a sus trabajadores o cómo afectan el medio ambiente circundante. Los periodistas han sido en gran parte responsables de sacar a la luz los abusos contra los derechos humanos y la degradación ambiental. A menudo confiamos en las garantías de las empresas mineras, que a menudo resultan ser inexactas o incompletas. Es por eso que necesitamos herramientas de terceros para monitorear las prácticas mineras: debemos tener datos de fuentes confiables para abordar de manera significativa las operaciones destructivas y responsabilizar a los malos mientras exigimos continuamente prácticas responsables.

Activistas, defensores, formuladores de políticas, empleadores, gobiernos y otros están trabajando para integrar la justicia ambiental en la cadena de suministro de baterías EV al:

Esfuerzos de onshoring/reshoring/friend shoring: Aunque lejos de ser una solución completa, invertir en la capacidad de la cadena de suministro de EV dentro de los Estados Unidos y sus aliados ayudará a diversificar el suministro y limitar la exposición a los abusos de los derechos humanos y los impactos ambientales perjudiciales. Cuando el suministro upstream se concentra en unos pocos países, los compradores downstream tienen poca influencia sobre las prácticas ambientales y de derechos humanos de sus proveedores. En general, Estados Unidos y sus aliados tienen una fuerte supervisión sobre las preocupaciones de derechos humanos y protecciones ambientales de alta calidad, aunque siempre hay espacio para mejorar. Sin embargo, el objetivo aquí no es la autosuficiencia, sino más bien una mayor diversidad y competencia, ayudando a presionar a todos los países para que se adhieran a estándares mejorados.

Liderar los esfuerzos para actualizar la legislación: Al momento de escribir este artículo, la administración Biden está convocando un Grupo de Trabajo Interagencial sobre Regulaciones, Leyes y Permisos Mineros, que brindará recomendaciones al Congreso sobre cómo reformar la ley minera para incluir disposiciones que protejan el medio ambiente, involucren a las comunidades locales y reducir el tiempo, el costo y el riesgo de los permisos de minería. Asimismo, la Iniciativa para la Garantía de Minería Responsable (IRMA), ha proporcionado recomendaciones al Comité Asesor de Recursos de Energía Limpia del Departamento de Estado con respecto a lo que debe incluirse en estas actualizaciones. La Asociación de Seguridad de Minerales del Departamento de Estado de EE. UU. también ha anunciado recientemente principios que marcan un compromiso público con la plena integración de estándares ambientales, sociales y de gobernanza en su trabajo.

Mejorar la transparencia de la cadena de suministro de vehículos eléctricos:Los "pasaportes de batería" pueden ayudar a los fabricantes a certificar dónde se obtienen los minerales de la batería y verificar que estas fuentes siguen prácticas éticas reconocidas a nivel mundial.

Convocar a las partes interesadas para impulsar la acción.IRMA reúne a la industria, las comunidades afectadas, los gobiernos y otros para proporcionar una verificación y certificación de terceros independientes frente a un estándar integral para todos los materiales extraídos que brinda una "cobertura integral" de la gama completa de problemas relacionados con los impactos de la industria. -minas a escala.

Los fabricantes de automóviles también se están comprometiendo a garantizar que los materiales se obtengan de manera ética. Por ejemplo, Ford solicita que los proveedores obtengan materias primas extraídas de entidades comprometidas y/o certificadas por IRMA.

Si bien la parte anterior de la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos enfrenta muchos desafíos, podemos abordarlos con inversiones, leyes y regulaciones mejoradas y conciencia pública. Estos pasos ayudarán a garantizar que tengamos las baterías que necesitamos para un futuro de transporte electrificado sin dañar a las personas ni al planeta.

Los procesadores y refinadores purifican las materias primas y luego las utilizan para crear materiales de batería activos de cátodo y ánodo. Los comerciantes de productos básicos compran y venden materiales a los productores que luego ensamblan las celdas de la batería.

El "centro de la corriente" parte de la cadena de suministro de la batería EV tiene el poder de mejorartrazabilidad de la cadena de suministro , una práctica en la que los productos se rastrean desde su origen hasta el consumidor. Dado que las empresas que participan en la parte intermedia de la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos son las que interactúan más directamente con los actores anteriores, son esenciales para mejorar la trazabilidad y garantizar que los materiales se obtengan de manera ética.

Otro problema que ha llamado la atención es el hecho de que la fabricación de baterías para vehículos eléctricos se concentra en un puñado de países, lo que genera preocupaciones de que las cadenas de suministro podrían ser vulnerables a crisis geopolíticas o guerras comerciales.

Muchos también creen que las comunidades estadounidenses se están perdiendo las oportunidades económicas asociadas con la transición energética. Este tema ha sido objeto de acción del Congreso y se refleja en legislación reciente como la Ley de Reducción de la Inflación, que incluye disposiciones que exigen que un cierto porcentaje de minerales de baterías de vehículos eléctricos se extraiga y procese en los Estados Unidos o en un país con el que los Estados Unidos Estados tiene un tratado de libre comercio (TLC).

Para ayudarlo a comprender estos problemas y lo que se está haciendo para abordarlos, proporcionamos una definición de actividades intermedias y compilamos una lista de respuestas a preguntas comunes sobre estas actividades.

Después de que las minas extraen las materias primas (la parte anterior de la cadena de suministro de baterías de vehículos eléctricos), se envían a las instalaciones donde se almacenan.procesada,refinado,y ensamblado enceldas de bateria.

Procesandoimplica la eliminación de materiales innecesarios de los minerales.Refinación implica trabajar con estos materiales procesados ​​para lograr un nivel de pureza que los haga aptos para su uso en muchos productos, incluidas las baterías. Luego, los fabricantes usan estos materiales para fabricar electrodos de ánodo y cátodo que se colocan en las celdas de la batería, que almacenan energía.*

Una vez que los productos intermedios están listos, los fabricantes los combinan en grandes paquetes de baterías y los colocan en vehículos eléctricos. Estos dos últimos pasos son parte de la parte "aguas abajo" de la cadena de suministro de la batería EV, que se describe a continuación.

*(Es importante tener en cuenta que no existe un consenso único en la industria sobre si la fabricación de celdas de batería pertenece a la parte intermedia o descendente de la cadena de suministro de EV. RMI considera que la fabricación de celdas es parte de la parte intermedia).

Al igual que la parte ascendente de la cadena de suministro de baterías para vehículos eléctricos, la parte intermedia se concentra en una pequeña cantidad de países, en su mayoría fuera de los Estados Unidos.

Asia domina la parte intermedia: según BloombergNEF, China, Corea del Sur y Japón son los tres principales países fabricantes de baterías del mundo, con China dominando.

China produce las tres cuartas partes de todas las baterías de iones de litio y el 70 por ciento de la capacidad de cátodos y procesa y refina más de la mitad del litio, el cobalto y el grafito del mundo. Es el principal refinador de metales para baterías a nivel mundial y actualmente alberga el 75 por ciento de toda la capacidad de fabricación de celdas de batería, el 90 por ciento de la producción de ánodos y electrolitos y el 60 por ciento de la fabricación de componentes de baterías del mundo.

Los siguientes dos países en la lista, Corea del Sur y Japón, son responsables de una producción de baterías significativamente menor (Corea del Sur produce el 15 por ciento de los electrodos de cátodo y el 3 por ciento de los electrodos de ánodo del mundo; Japón representa el 14 por ciento y el 11 por ciento, respectivamente) .

Estados Unidos actualmente no es un líder intermedio; sin embargo, su capacidad de midstream está creciendo rápidamente, impulsada en parte por el Crédito de Producción de Fabricación Avanzada (45X) que ofrece hasta $45 por KWh de capacidad de batería y tiene el potencial de fortalecer el sector de midstream de EE. UU.

Estados Unidos también tiene ventajas competitivas existentes en la fabricación de automóviles que puede utilizar para competir en la cadena de suministro mundial de vehículos eléctricos, lo que ayuda a aprovechar los beneficios económicos de la descarbonización del transporte. Como se señaló anteriormente, una legislación como la IRA ayudará: requiere que para ser elegible para un crédito fiscal para vehículos, un porcentaje creciente del valor del metal de la batería de un EV debe extraerse o procesarse en los Estados Unidos o en un país asociado con un TLC.

Según esta última disposición, calificarían países elegibles como Australia, que suministra alrededor del 60 por ciento del litio del mundo y tiene un TLC existente; Indonesia, que se estima representa el 37 por ciento de la producción mundial de níquel, no lo haría. La guía publicada por el Tesoro de EE. UU. en marzo de 2023 también propone un conjunto de principios para identificar los países con los que EE. UU. tiene un TLC vigente; este término podría incluir acuerdos de minerales críticos recientemente negociados. Por ejemplo, Japón firmó un acuerdo de minerales críticos en marzo con los Estados Unidos, lo que permite al Tesoro agregar a ese país a su lista de proveedores aprobados.

Estas dinámicas, que fácilmente se pierden en la letra pequeña legislativa, se convertirán en fuerzas importantes para dar forma a la geografía de la producción de baterías en las próximas décadas.

Si la cadena de suministro de baterías, o partes de ella, se concentran en unos pocos países o regiones, la cadena de suministro global de baterías sufrirá si alguno de estos lugares se enfrenta a interrupciones como desastres naturales, geopolítica o cambios en las alianzas comerciales.

Algunos observadores han sugerido que los esfuerzos para aumentar la capacidad de producción local implican que todos los países deben esforzarse por dominar todas las partes de la cadena de suministro de baterías EV. Esta dominación no solo es imposible, también es indeseable.

Por eso es importante que más países, incluido Estados Unidos, trabajen para fortalecer sus cadenas de suministro de baterías EV; si lo hacen, la producción mundial de baterías para vehículos eléctricos estará en mejores condiciones para capear estas interrupciones.

Los consumidores y los fabricantes de automóviles están cada vez más preocupados por cómo se extraen los materiales que se utilizan en las baterías de los vehículos eléctricos. No quieren que sus vehículos eléctricos funcionen con minerales obtenidos a través del trabajo esclavo o prácticas mineras que destruyen el medio ambiente local. Pero debido a la opacidad de las cadenas de suministro de baterías de vehículos eléctricos, es muy difícil para ellos saber si sus baterías se obtienen de manera responsable.

Los actores intermedios están en una posición única para abordar los abusos de los derechos humanos y la degradación ambiental asociados con la parte anterior (minería) de la cadena de suministro (puede leer más sobre estos problemas en la sección anterior). Como se mencionó en la parte superior de este artículo, las empresas que procesan y refinan los minerales que se utilizan en las baterías de los vehículos eléctricos interactúan más directamente con las que extraen estos minerales, lo que significa que tienen poder adquisitivo. Si los involucrados en la parte intermedia de la cadena de suministro tuvieran que seguir estrictos procedimientos de diligencia debida y estuvieran sujetos a auditorías sólidas, podrían evitar comprar materiales de empresas con prácticas mineras cuestionables o francamente poco éticas. Las minas se verían obligadas a mejorar o enfrentarían pérdidas financieras significativas. Además, los líderes de la industria podrían beneficiarse de invertir en producción responsable de la misma manera que el café de comercio justo se vende con una prima.

Como señalamos anteriormente y en otro artículo, mejorar la trazabilidad de la cadena de suministro contribuiría en gran medida a garantizar que los minerales de las baterías de vehículos eléctricos se obtengan de manera ética. La tecnología puede reemplazar los registros en papel actuales con sistemas en línea que proporcionarán a las empresas y los reguladores una forma más fácil de rastrear, auditar y mejorar sus cadenas de suministro, pero cualquier tecnología es tan efectiva como la participación de las partes interesadas en la plataforma.

Los "pasaportes de batería" que rastrean dónde y cómo se obtienen los minerales de la batería también pueden ayudar a mejorar la transparencia de la cadena de suministro. Servirían como el gemelo digital de una batería, que sigue a la batería física a medida que avanza desde la extracción de minerales hasta su colocación en el vehículo.

La legislación también podría mejorar la trazabilidad de las baterías. El Consejo Europeo adoptó recientemente una nueva regla que requiere que las empresas realicen la diligencia debida a lo largo de toda su cadena de suministro. Pero para tener éxito, los esfuerzos legislativos necesitarán la aceptación de diversos niveles de partes interesadas, incluidos los gobiernos nacionales y subnacionales y los líderes del sector privado. Los esfuerzos anteriores para mejorar el abastecimiento, como la Regla de Minerales en Conflicto de los Estados Unidos, en su mayoría han fracasado. Las cadenas de suministro éticas y trazables siguen siendo un componente esquivo pero esencial de la transición energética.

La demanda de los consumidores, la presión de los inversionistas, las mejoras regulatorias y las prácticas comerciales responsables tienen un papel fundamental que desempeñar para garantizar cadenas de suministro seguras y éticas para las baterías de vehículos eléctricos.

Los fabricantes de baterías ensamblan las celdas de la batería enmódulosy luegopaquetes y venderlos a los fabricantes de automóviles, quienes colocan las baterías terminadas en vehículos eléctricos. Algunos fabricantes de automóviles como Ford y Stellantis se han asociado con fabricantes de baterías para producir sus propias baterías para los vehículos que venden.

La parte descendente de la cadena de suministro de la batería EV implica el ensamblaje de las celdas de la batería enmódulosy luegopaquetesantes de colocar las baterías terminadas envehículos eléctricos . (Para obtener más información sobre cómo funcionan las baterías EV y cómo se fabrican, lea "Baterías EV 101: conceptos básicos").

Hacer unmódulo de batería , los fabricantes apilan las celdas de la batería en serie o en paralelo en un marco de metal que protege las celdas de los golpes y las vibraciones que conlleva la conducción. Los módulos albergan varias celdas de batería, que van desde menos de 10 hasta varios cientos, según el tipo de celda y la autonomía del vehículo.

Estos módulos de batería se colocan luego en unpaquete de baterías . Además de los módulos de batería, el paquete de batería incluye otros componentes que protegen la batería y la ayudan a funcionar dentro de un EV. Todos estos componentes están alojados en una estructura para proteger la batería del agua, la sal y otros elementos externos que pueden dañar la batería en su conjunto. Estas baterías luego se envían a los fabricantes de automóviles que las colocan en los vehículos eléctricos.

Las empresas chinas, surcoreanas y japonesas dominan la fabricación mundial de baterías; juntos, estos países representaron casi el 70 por ciento del mercado de baterías en 2021. Las tres principales empresas fueron CATL de China (33 por ciento), LG Energy Solution de Corea del Sur (22 por ciento) y Panasonic de Japón (15 por ciento). El dominio de China se ha atribuido a su priorización e inversión en la fabricación de baterías, mientras que las clasificaciones de Corea del Sur y Japón se han visto influenciadas por la construcción estratégica de su amplia experiencia y conocimientos en la fabricación de productos electrónicos de consumo.

Si bien la cadena de suministro seguirá siendo global, Norteamérica está lista para convertirse en el segundo actor más importante en el mercado de producción de baterías gracias a sus esfuerzos por fortalecer las cadenas de suministro locales y aumentar las inversiones en el ensamblaje nacional, según un informe de la consultora LEK.

Hoy, Estados Unidos es responsable de solo el 7 por ciento de la capacidad de producción de baterías del mundo. Al igual que con la parte intermedia de la cadena de suministro, se espera que el Crédito de Producción de Manufactura Avanzada (45X), que ofrece hasta $45 por KWh de capacidad de batería, fortalezca el sector descendente de EE. UU.

La capacidad actual de fabricación de baterías de 72 GWh en los Estados Unidos, que incluye operaciones intermedias y descendentes, podría crecer a más de 1000 GWh en solo los próximos dos años, a medida que los anuncios recientes y las instalaciones actualmente en construcción entren en funcionamiento.

Hay muchas razones por las que Estados Unidos está aumentando sus inversiones nacionales en la parte final de la cadena de suministro de baterías de vehículos eléctricos; el principal de ellos es el deseo de reducir la dependencia de proveedores extranjeros en ciertas naciones, particularmente China. Al diversificar la cadena de suministro de los vehículos eléctricos y las baterías que los alimentan, los fabricantes de automóviles podrán soportar las interrupciones en las cadenas de suministro globales y satisfacer la creciente demanda nacional y extranjera. También podrán cumplir mejor sus ambiciosos objetivos climáticos y mitigar los abusos contra los derechos humanos y el medio ambiente asociados con la minería.

Una cadena de suministro nacional más sólida se traduce en trabajos bien remunerados y demandados para trabajadores en diversos campos que van desde la minería hasta la ingeniería y la fabricación, lo que a su vez da como resultado economías más sanas y sólidas.

La legislación federal como la Ley de Reducción de la Inflación y la Ley de Inversiones en Infraestructura y Empleos ya están moviendo la aguja. Estas dos leyes proporcionan al menos $ 83 mil millones en préstamos, subvenciones y créditos fiscales que podrían respaldar la producción de vehículos, baterías o cargadores de emisiones bajas o nulas, según un análisis de Atlas Public Policy (APP). RMI estima que si Estados Unidos implementara vehículos eléctricos a la velocidad requerida para cumplir con los objetivos de cero neto, este gasto podría alcanzar más de $ 200 mil millones, ya que los créditos fiscales clave no tienen un límite superior de gasto.

En respuesta a las inversiones y regulaciones gubernamentales, los fabricantes de automóviles también están aumentando sus inversiones en la producción de vehículos eléctricos, confiando en que la financiación y la demanda seguirán creciendo. El análisis de APP señala que las empresas estadounidenses, encabezadas por Ford, General Motors, Tesla y Stellantis, han anunciado que invertirán más de 173.000 millones de dólares en la transición a los vehículos eléctricos.

Otro cambio significativo en el mercado es una mayor asociación entre los fabricantes de automóviles y los fabricantes de baterías. Por ejemplo, Ford está trabajando en la diversificación de sus proveedores de materias primas y General Motors y LG se han asociado para ubicar la producción de baterías y celdas en el mismo lugar; en el momento de escribir este artículo, tienen una planta activa en Ohio y planes para abrir otras dos en Tennessee y Michigan. Algunos planean crear instalaciones de fabricación que alberguen plantas de baterías y EV, mientras que otros fabricantes intermedios están creando contratos que les permitan abastecerse directamente de minas responsables.

Otros países y regiones también están trabajando para mejorar sus cadenas de suministro de baterías EV nacionales. La Unión Europea ha anunciado planes ambiciosos para fortalecer la producción regional de vehículos eléctricos, mientras que Indonesia y Tailandia aspiran a convertirse en líderes del mercado regional aprovechando el hecho de que ya sirven como importantes centros de fabricación de vehículos para los mercados globales, así como ricos suministros de minerales y metales.

Si bien la influencia aguas abajo está limitada por el suministro actual de los minerales que se utilizan en las baterías de vehículos eléctricos, los fabricantes de baterías y de automóviles todavía tienen una influencia considerable en la mejora de la cadena de suministro de baterías de vehículos eléctricos por una sencilla razón: los actores aguas abajo pueden influir en las prácticas mineras responsables de la misma manera que el café. las tiendas pueden influir en el cultivo responsable del café.

Los consumidores y los fabricantes de automóviles están preocupados por los abusos contra los derechos humanos y el medio ambiente y, por lo tanto, ejercen una presión cada vez mayor sobre los actores upstream para mejorar sus prácticas mineras. Esta presión ha resultado en compromisos corporativos para implementar políticas más estrictas para proteger a las comunidades locales, los trabajadores y el medio ambiente.

Cada vez más, las empresas, incluidos los fabricantes de automóviles, exigirán ver información auditable que muestre de dónde provienen los minerales críticos como el níquel y el cobalto. Hasta la fecha, estos sistemas recién comienzan a tomar forma, liderados por un puñado de empresas emprendedoras y nuevas empresas tecnológicas. Junto con una legislación y regulaciones nacionales sólidas, así como políticas armonizadas internacionalmente que rigen las cadenas de suministro de baterías EV, los impactos negativos asociados con las cadenas de suministro podrían disminuir.

Es un momento emocionante para la electrificación del transporte, un movimiento que gana impulso a diario. A medida que trabajamos colectivamente para descarbonizar la forma en que se mueven las personas y los bienes, es importante que los gobiernos, los formuladores de políticas, los sectores público y privado y las comunidades entiendan la cadena de valor de la batería EV para que podamos abordar sus desafíos de manera efectiva y al mismo tiempo comprender los beneficios económicos, de salud y de salud de la electrificación. potencial ambiental.