Estado de desarrollo y análisis de riesgos de la industria de las baterías de iones de litio

Resumen:
Aprovechando la visión global del desarrollo ecológico y con bajas emisiones de carbono, la demanda de vehículos de nuevas energías y de almacenamiento de energía en China ha aumentado rápidamente, impulsando el rápido desarrollo de la industria de las baterías de iones de litio. En 2023, el valor total de producción de la industria de baterías de iones de litio superó los 1,4 billones de yuanes, y las exportaciones totales alcanzaron los 457.400 millones de yuanes, lo que la convierte en uno de los "tres nuevos" productos de exportación de China. Sin embargo, a medida que las empresas de baterías de iones de litio aceleran la expansión de su capacidad de producción, el sector experimenta un exceso de capacidad estructural. Junto con las sanciones de EE.UU. a China y los riesgos del sector provocados por unas normas reguladoras más estrictas, se espera que las empresas con elevadas exportaciones al extranjero, baja utilización de la capacidad y escasa capacidad de innovación se enfrenten a impactos adversos. Las empresas pertinentes deben acelerar la expansión en el extranjero, eliminar el exceso de capacidad y fortalecer la innovación tecnológica para promover el desarrollo de la industria de alta calidad.
Palabras clave: Almacenamiento de nueva energía; Industria de baterías de iones de litio; Riesgos industriales; Desarrollo de alta calidad
Código de clasificación: F426
Código Identificador de Literatura: A
DOI: 10.13561/j.cnki.zggqgl.2024.06.008

En el marco de los objetivos de "pico de carbono y neutralidad de carbono", China está promoviendo gradualmente la sustitución ordenada de las energías fósiles tradicionales por energías limpias, impulsando el desarrollo y la aplicación de nuevas tecnologías energéticas como las baterías de iones de litio. Por un lado, la creciente cuota de energía eólica y solar ha introducido incertidumbres en la generación de electricidad, lo que hace necesaria la construcción de nuevas unidades de almacenamiento de energía, principalmente baterías de iones de litio, para equilibrar las fluctuaciones de potencia y mejorar la eficiencia energética. Por otro lado, como herramienta clave para la reducción de las emisiones de carbono en el sector del transporte, China está desarrollando vigorosamente nuevos vehículos energéticos, impulsando la demanda de baterías de litio-hierro-fosfato y ternarias de iones de litio. El informe de trabajo del gobierno para 2024 destaca la importancia del desarrollo del almacenamiento de nuevas energías, lo que refleja la atención y el apoyo nacionales. Como motor esencial de la transición a la energía verde, la industria de las baterías de iones de litio se está centrando en acelerar la innovación tecnológica y las actualizaciones industriales, mejorando la densidad energética, la vida útil y las prestaciones de seguridad, posicionándose como una industria emergente estratégica en China.

1. Visión general del sector de las baterías de ión-litio

(a) Principales vías tecnológicas y escenarios de aplicación
Las baterías de iones de litio, que convierten la energía química en eléctrica mediante reacciones redox, impulsan el movimiento de iones de litio entre electrodos, lo que permite el proceso de carga y descarga. Según la Oficina Nacional de Estadística, la industria se encuadra en la fabricación de baterías de iones de litio, concretamente en la producción de baterías que utilizan electrodos compuestos de litio. Las vías tecnológicas se distinguen por los materiales del cátodo, dando lugar a categorías como las baterías de litio-fosfato de hierro, las baterías ternarias (níquel-cobalto-manganeso o níquel-cobalto-aluminio), las baterías de litio-óxido de manganeso y las baterías de litio-titanato. Los escenarios de aplicación dividen las baterías de iones de litio en baterías de consumo, de almacenamiento y de potencia, y el foco del mercado se desplaza hacia las baterías de almacenamiento de energía y de potencia, principalmente las de fosfato de hierro y litio y las ternarias. En 2023, el valor total de producción de la industria superó los 1,4 billones de yuanes, con unas exportaciones que alcanzaron los 457.400 millones de yuanes, lo que convierte a las baterías de iones de litio en uno de los "tres nuevos" productos clave de exportación de China, junto con los vehículos eléctricos y los paneles solares.

(b) Situación de la producción
A medida que la producción de vehículos de nueva energía y las instalaciones de almacenamiento de energía siguen creciendo, también lo hace la producción de baterías de iones de litio de China. La China Automotive Power Battery Industry Innovation Alliance informa de que, en 2023, la producción total de baterías de energía y almacenamiento superó los 778 GWh, lo que supone un aumento interanual de 42,54%. Los recortes en las subvenciones para vehículos de nueva energía posteriores a 2020 han impulsado la cuota de mercado de las baterías de litio hierro fosfato, dado su menor coste y su tecnología madura. En 2023, la producción de baterías de litio hierro fosfato alcanzó los 531,4 GWh, con un aumento de 59,87%, lo que supone 68,29% de la producción total, mientras que la producción de baterías ternarias creció en 15,34% hasta los 245,1 GWh, lo que supone 31,49% de la producción.

(c) Demanda del mercado
La demanda sigue aumentando para los vehículos de nueva energía y el almacenamiento de energía, que son las principales aplicaciones posteriores de las baterías de iones de litio. Según la Asociación China de Fabricantes de Automóviles, las ventas de vehículos de nueva energía alcanzaron los 2,09 millones de unidades en el primer trimestre de 2024, lo que supone un aumento interanual de 31,8%, con una cuota de mercado de 31,1%. A medida que los vehículos pasan de ser meras herramientas de transporte a "terceros espacios vitales", se espera que la demanda de baterías de energía siga siendo fuerte. En almacenamiento de energía, la creciente escala de las instalaciones de energías renovables, unida a las políticas obligatorias de almacenamiento de energía y al descenso de los costes de las materias primas, ha ampliado significativamente el despliegue de nuevas unidades de almacenamiento de energía. La Administración Nacional de la Energía informa de que en el primer trimestre de 2024, la capacidad fotovoltaica instalada acumulada alcanzó los 660,05 GW, y la eólica, los 456,64 GW. Estas tendencias están impulsando el rápido crecimiento de la industria de baterías de iones de litio para almacenamiento de energía.

Desde el punto de vista de las exportaciones, las exportaciones de baterías de iones de litio mantuvieron su crecimiento en el primer trimestre de 2024, con unas exportaciones acumuladas de 883 millones de unidades, lo que supone un aumento interanual de 5,87%. Sin embargo, debido al descenso de los precios de exportación, los ingresos por exportación cayeron 17,4%, hasta $13.197 millones. Los tres principales destinos de las exportaciones fueron EE.UU., Alemania y Corea del Sur, con EE.UU. a la cabeza, con 2.910 millones de PTP, que representaron el 22,031 PTP de las exportaciones totales. Le siguieron Alemania con $2.640 millones (20,02%) y Corea del Sur con $930 millones (7,06%). No obstante, los volúmenes exportados a estos países disminuyeron debido a las repercusiones normativas de la UE y EE.UU. y al debilitamiento de la demanda en Corea del Sur.

2. Análisis de riesgos del sector de las baterías de ión-litio

(a) Exceso de capacidad estructural
Desde 2021, impulsado por el crecimiento inesperado de los vehículos de nueva energía, la ampliación del almacenamiento de nueva energía y el aumento de la demanda europea debido al conflicto entre Rusia y Ucrania, el sector de las baterías de iones de litio experimentó un auge. Los elevados beneficios atrajeron importantes inversiones, pero la falta de un estudio de mercado exhaustivo provocó un desequilibrio entre la oferta y la demanda. Muchas líneas de producción de nueva construcción no alcanzaron los índices de utilización previstos, lo que dio lugar a un exceso de capacidad ineficaz o infrautilizada. En 2023, las empresas líderes alcanzaron más de 50% de utilización de la capacidad, mientras que las más pequeñas registraron tasas inferiores a 30%. Esta ineficacia ha provocado un aumento de la competencia y una reducción de los márgenes de beneficio, mientras que los precios de las baterías siguen bajando.

(b) Impacto de las sanciones estadounidenses y descenso de la demanda europea
En mayo de 2024, el gobierno estadounidense impuso nuevos aranceles a bienes procedentes de China por valor de $18.000 millones, incluidas baterías y componentes de iones de litio. Estos aranceles aumentarán de 7,5% a 25% en 2026. Si bien el impacto de las sanciones en las exportaciones de baterías eléctricas es limitado, ya que las exportaciones de vehículos eléctricos de China se centran en Europa, las exportaciones de baterías de almacenamiento de energía se ven afectadas significativamente debido a que EE. UU. es un mercado clave.

(c) Normas industriales más estrictas
En mayo de 2024, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información de China publicó un borrador para actualizar las normas del sector de las baterías de litio, elevando el listón de la densidad energética, la vida útil y la retención de capacidad en los distintos tipos de baterías. Es probable que estas nuevas normas aceleren la eliminación de las empresas menos competitivas del sector, sobre todo las que tienen una baja utilización de la capacidad y una innovación insuficiente.

3. Sugerencias para el desarrollo de la industria de las baterías de ión-litio

(a)Reforzar la I+D tecnológica para superar las barreras técnicas

Ante un entorno de mercado cada vez más competitivo, las empresas de baterías de iones de litio deben aprovechar al máximo las políticas de incentivos de los gobiernos nacionales y locales. Establecer relaciones de cooperación a largo plazo con universidades e instituciones de investigación fomentará la colaboración entre la industria, el mundo académico y la investigación. Esto puede mejorar el desarrollo tecnológico y el avance de materiales de baterías de alto rendimiento, como materiales catódicos de manganeso ricos en litio, materiales anódicos de silicio-carbono y electrolitos sólidos. Estos avances mejorarán la densidad energética al tiempo que garantizarán la seguridad de las baterías y acelerarán la comercialización de las baterías de estado sólido. Además, aprovechando tecnologías digitales como los gemelos digitales, el Internet de las cosas y la inteligencia artificial, las empresas pueden realizar simulaciones a múltiples escalas para analizar las propiedades intrínsecas, los mecanismos operativos y las vías de optimización de los materiales de las baterías. Esto facilitará la rápida exploración e innovación【2】, acelerando la investigación y el desarrollo y mejorando la calidad del producto y la eficiencia de la producción.

(b)Diversificar los socios comerciales para reducir la dependencia de mercados específicos

La industria de las baterías de iones de litio debería ampliar activamente sus asociaciones comerciales para reducir la dependencia de mercados específicos y mejorar la competitividad del mercado mundial y la resistencia al riesgo. Este año, las exportaciones chinas de baterías de iones de litio a mercados emergentes como Vietnam e India han seguido aumentando. En el futuro, la industria podría seguir explorando nuevas vías de crecimiento del comercio exterior. Aprovechando el desarrollo de alta calidad de la iniciativa "Belt and Road", las industrias relacionadas deben buscar activamente la cooperación comercial con los países y regiones a lo largo de la ruta para evitar la dependencia excesiva de un solo mercado. Mediante la participación en exposiciones internacionales y negociaciones comerciales, y la adaptación de las estrategias de mercado y la oferta de productos para adaptarse a las condiciones económicas y las demandas del mercado de los diferentes países y regiones, la industria puede fortalecer los servicios de la cadena de suministro global【3】, mejorando su influencia y competitividad internacional.

(c)Promover la eliminación del exceso de capacidad y establecer bases de producción en el extranjero

La última propuesta de la industria exige que las empresas de baterías de iones de litio alcancen una tasa de utilización de la capacidad superior a 50%. Para cumplir este requisito, las empresas pueden realizar fusiones y adquisiciones para consolidar recursos, ampliar su cuota de mercado y mejorar la capacidad de producción global y la concentración del mercado. Además, el exceso de capacidad nacional podría reorientarse al extranjero, utilizando la tecnología como palanca para acceder a los mercados extranjeros. Al transferir parte del equipo de producción y la tecnología al extranjero, las empresas pueden utilizar los recursos locales y las ventajas laborales para reducir los costes de producción o ganar acceso al mercado. Dado que los aranceles estadounidenses sobre las baterías de iones de litio entrarán en vigor en 2026, queda un periodo de amortiguación de aproximadamente un año y medio. Los fabricantes nacionales pueden acelerar su expansión en el extranjero mediante la concesión de licencias tecnológicas y el establecimiento de instalaciones de producción en el extranjero. Al establecer bases de fabricación en los mercados objetivo o en regiones cercanas y favorables, las empresas pueden evitar las restricciones comerciales y minimizar el impacto de los aranceles.

Referencias:
[1] Tang Yanyan. Visión general de la aplicación y el desarrollo de las baterías de iones de litio en vehículos eléctricos [J]. Tecnología medioambiental, 2023, 41(07): 94-100.
[2] A Tongliang, Jiang Ge, Wang Dazhong. Measuring Technology and Catch-up Path of China's High-tech Manufacturing Industry - Taking the Lithium Battery Industry as an Example [J]. Investigación económica, 2023, 58(01): 192-208.
[3] Qiao Jing. Aceleración de la construcción de un sistema de transporte internacional acorde con las nuevas necesidades del comercio exterior [J]. Gestión Macroeconómica, 2024, (04): 38-45.