Tendências em baterias de veículos elétricos - Global EV Outlook 2024 - Análise - IEA (2024)

O aumento das vendas de VE continua aumentando a demanda global de baterias, com um crescimento mais rápido em 2023 nos Estados Unidos e na Europa

O crescimento nas vendas de VE está aumentando a demanda por baterias, continuando a tendência ascendente dos últimos anos.A demanda por baterias de EV atingiram mais de 750GWh em 2023, um aumento de 40% em relação a 2022, embora a taxa de crescimento anual tenha diminuído ligeiramente em comparação com 2021-2022.Os carros elétricos representam 95% desse crescimento.Globalmente, 95% do crescimento da demanda de bateria relacionado aos VEs foi resultado de vendas de EV mais altas, enquanto cerca de 5% vieram do tamanho médio maior da bateria devido à crescente participação dos SUVs nas vendas de carros elétricos.

Os Estados Unidos e a Europa experimentaram o crescimento mais rápido entre os principais mercados de EV, atingindo mais de 40% ano a ano, seguidos de perto pela China em cerca de 35%.No entanto, os Estados Unidos continuam sendo o menor mercado dos três, com cerca de 100gWh em 2023, em comparação com 185GWh na Europa e 415gwh na China.No resto do mundo, o crescimento da demanda por bateria saltou para mais de 70% em 2023 em comparação com 2022, como resultado do aumento das vendas de veículos elétricos.

Na China, os PHEVs representaram cerca de um terço das vendas totais de carros elétricos em 2023 e 18% da demanda de bateria, contra um quarto das vendas totais em 2022 e 17% das vendas em 2021. As baterias PHEV são menores do que as usadas emBevs, contribuindo menos para aumentar a demanda de bateria.Nos últimos anos, as montadoras chinesas também estão comercializando maisEVs de alcance estendido(Erevs), que usam um motor elétrico como trem de força exclusivo, mas possui um motor de combustão que pode ser usado para recarregar a bateria quando necessário.Os EREVs normalmente têm um tamanho de bateria cerca de duas vezes o de um PHEV, permitindo uma faixa elétrica do mundo real de cerca de 150 km em comparação com 65 km para os PHEVs tradicionais.Com um gelo a bordo, o EREVS pode atingir faixas de cerca de 1000 km quando necessário.Em 2023, o EREVS representou 25% das vendas da PHEV na China, acima de 15% em 2021-2022.As vendas insignificantes do EREV são registradas em outras regiões.

Mais baterias significa extrair e refinar maiores quantidades de matérias -primas críticas, particularmente lítio, cobalto e níquel

O aumento da demanda de bateria de EV é o maior contribuinte para aumentar a demanda por metais críticos como o lítio.A demanda por bateria por lítio ficou em cerca de 140kt em 2023, 85% da demanda total de lítio e mais de 30% em comparação com 2022;Para o cobalto, a demanda por baterias aumentou 15% em 150kt, 70% do total.Em menor grau, o crescimento da demanda por bateria contribui para aumentar a demanda total por níquel, representando mais de 10% da demanda total de níquel.A demanda por níquel da bateria ficou em quase 370kt em 2023, um aumento de quase 30% em comparação com 2022.

Altos níveis de investimento em mineração e refino nos últimos 5 anos garantiram que a oferta global possa atender confortavelmente à demanda hoje, não apenas para os veículos elétricos, mas também em mercados históricos, incluindo eletrônicos portáteis, cerâmica, metais e ligas.Em 2023, a oferta de cobalto e níquel excedeu a demanda em 6,5%e 8%e a oferta de lítio em mais de 10%, reduzindo assim os preços críticos dos minerais e os custos da bateria.Embora os baixos preços críticos dos minerais ajudem a reduzir os custos da bateria, eles também implicam fluxos de caixa mais baixos e margens mais estreitas para empresas de mineração.Comparado a apenas alguns anos antes, a excesso de capacidade significa que muitas empresas agora estão lutando para se manter à tona (veja a seção posterior sobre tendências no setor de VE).A mineração e o refino precisarão continuar crescendo rapidamente para atender à demanda futura, para evitar gargalos da cadeia de suprimentos e tornar as cadeias de suprimentos mais resistentes a possíveis interrupções.Isso também exigirá um equilíbrio entre permanecer lucrativo enquanto competirá com os preços.Tecnologias inovadoras, como baterias de íons de sódio, podem potencialmente mitigar a demanda por minerais críticos, juntamente com o aumento de químicas maduras da bateria, exigindo quantidades menores de metais críticos, como o fosfato de ferro de lítio (LFP).

A maioria da demanda por bateria por VEs hoje pode ser recebida com a produção doméstica ou regional na China, Europa e Estados Unidos.No entanto, a participação das importações permanece relativamente grande na Europa e nos Estados Unidos, atendendo a mais de 20% e mais de 30% da demanda por bateria de VE, respectivamente.A China é o maior exportador de bateria de EV do mundo, com cerca de 12% de suas baterias EV sendo exportadas.

A produção na Europa e nos Estados Unidos atingiu 110GWh e 70GWh de baterias de EV em 2023 e 2,5 milhões e 1,2 milhão de eVs, respectivamente.Na Europa, os maiores produtores de baterias são a Polônia, responsável por cerca de 60% de todas as baterias EV produzidas na região em 2023 e Hungria (quase 30%).A Alemanha lidera a produção de VEs na Europa e representou quase 50% da produção européia de VE em 2023, seguida pela França e Espanha (com pouco menos de 10% cada).

A produção de bateria na China é mais integrada do que nos Estados Unidos ou na Europa, dado o principal papel da China nos estágios a montante da cadeia de suprimentos.A China representa quase 90% da capacidade de fabricação de material ativo instalado global e mais de 97% da capacidade de fabricação de material ativo do ânodo hoje.Os únicos países com ações significativas da Catódica de Material de Material Ativa fora da China hoje são a Coréia (9%) e o Japão (3%).Diferentes cadeias de suprimentos são, no entanto, necessárias para diferentes químicas.A China abriga quase 100% da capacidade de produção de LFP e mais de três quartos do óxido de cobalto de níquel de níquel de lítio instalado (NMC) e outra capacidade de produção de químicas à base de níquel, em comparação com 20% na Coréia.A LFP é a química mais prevalente no mercado de carros elétricos chineses, enquanto as baterias NMC são mais comuns nos mercados de carros elétricos europeus e americanos.

O papel principal atual da China na produção de baterias, no entanto, tem o custo de altos níveis deexcesso de capacidade.Em 2023, excluindo eletrônicos portáteis, a China usou menos de 40% de sua saída de célula máxima,1e a capacidade de fabricação instalada de material ativo de cátodo e ânodo foi quase quase4 e 9 vezes maiordo que a demanda global de células EV em 2023. Para aproveitar parte dessa capacidade excessiva, a China é a maior exportadora de células, cátodos e ânodos em todo o mundo.No entanto, isso diminuiu significativamente os produtoresmargens, o que pode colocar algum risco se eles não encontrarem clientes suficientes fora da China.

Em 2023, a capacidade de fabricação de células de bateria instalada aumentou mais de 45% na China e nos Estados Unidos em relação a 2022 e quase 25% na Europa.Se as tendências atuais continuarem, apoiadas por políticas como o IRA dos EUA, até o final de 2024, a capacidade nos Estados Unidos será maior do que na Europa.À medida que a capacidade de fabricação se expande nos principais mercados de carros elétricos, esperamos que a produção de bateria permaneça próxima dos centros de demanda de EV até 2030, com base no oleoduto anunciado da expansão da capacidade de fabricação de baterias no início de 2024.

Ao mesmo tempo, a cooperação e o comércio internacional de tecnologias de bateria continuarão sustentando a expansão do mercado de EV.Assim como a capacidade atual, os anúncios para a capacidade adicional de fabricação de baterias de EV na Europa e nos Estados Unidos são feitos principalmente por empresas estrangeiras com sede na Ásia.As empresas coreanas, por exemplo, representam mais de 350gWh na capacidade de fabricação fora da Coréia, empresas japonesas por 57GWh fora do Japão e empresas chinesas por pouco menos de 30 GWh fora da China.Cerca de 75% da capacidade de fabricação européia existente é de propriedade de empresas coreanas, com a fábrica da LG na Polônia representando 50% sozinha.A capacidade nos Estados Unidos é atualmente liderada por quatro empresas: Tesla, Panasonic, Ski e LG.A capacidade da China é um pouco mais fragmentada em diferentes fabricantes, mas os três maiores produtores - CATL, BYD e GOTION - representam quase 50% da capacidade doméstica.

Estabilizar os preços críticos dos minerais liderados os preços da bateria para cair em 2023

Turmoil in battery metal markets led the cost of Li-ion battery packs to increase for the first time in 2022, with prices rising to 7% higher than in 2021. However, the price of all key battery metals dropped during 2023, with cobalt,Os preços de grafite e manganês caindo para a média de 2015-2020 até o final de 2023. Isso levou a uma queda de quase 14% no preço da bateria entre 2023 e 2022, apesar dos preços de carbonato de lítio no final de 2023 ainda terem cerca de 50%superior à média de 2015-2020.O último ano em que o preço da bateria sofreu uma queda de preço semelhante foi 2020.

Em termos relativos, a química da LFP foi mais afetada pelo aumento dos preços dos minerais da bateria nos últimos dois anos.O lítio é o único mineral crítico na LFP, e seu preço cresceu mais do que o de outros minerais e permaneceu acima das médias históricas por mais tempo.Em comparação, as baterias NMC eram menos de 25% mais caras que seus equivalentes de LFP em 2023, abaixo de um prêmio de 50% em 2021. As baterias LFP permanecem significativamente mais baratas que o NMC, e seu preço recentemente temdiminuiurapidamente.

Outras melhorias orientadas por inovação estão previstas para ambas as químicas por meio de recentes configurações de bateria, comocélula a pacote2(já sendo adotado para LFP) e célula-chassi.Além disso, a inovação contínua na fabricação está ajudando a obter melhor desempenho da bateria, por exemplo, por meio de eletrodos de várias camadas, permitindocarregamento ultra-rápido.Os esforços para aumentar o conteúdo de manganês do NMC e da LFP também estão em andamento, com o objetivo de aumentar a densidade de energia, mantendo os custos baixos (LFP) ou reduzir o custo, mantendo a alta densidade de energia (NMC).

Em termos de competitividade regional, as baterias são mais baratas na China, seguidas pela América do Norte, Europa e outros países da Ásia-Pacífico.No entanto, os preços das baterias entre as regiões, incluindo as duas baterias produzidas localmente e as importações, convergiram nos últimos anos, indicando que as baterias de EV estão se tornando um produto verdadeiramente globalizado.

No entanto, a fabricação de baterias na Europa e nos Estados Unidos permanece mais cara do que na China.Por exemplo, a produção de uma célula de bateria nos Estados Unidos é de quase 20%3Mais caro do que na China, mesmo quando assume que os custos materiais não variam regionalmente.Na realidade, é provável que os fabricantes chineses se beneficiem dos preços preferenciais dos produtores de materiais locais e de uma cadeia de suprimentos mais integrada na China, o que pode significar que a diferença de custo de fabricação é ainda maior.Além disso, ao contrário dos Estados Unidos e da Europa, a maioria das baterias chinesas é LFP, o que é mais de 20% mais barato de produzir que o NMC.

A indústria de baterias está acelerando os planos para desenvolver químicas mais acessíveis e novos designs

Nos últimos cinco anos, a LFP passou de uma menor participação para a estrela em ascensão da indústria de baterias, fornecendo mais de 40% da demanda de VE globalmente por capacidade em 2023, mais que o dobro da ação registrada em 2020. A produção e a adoção de LFP éPrincipalmente localizado na China, onde dois terços das vendas de veículos elétricos usaram essa química em 2023. A participação das baterias LFP nas vendas de veículos elétricos na Europa e nos Estados Unidos permanece abaixo de 10%, com químicas com alto nível ainda mais comuns nesses mercados.

LFP eraprimeiro inventouNos Estados Unidos em 1997, e desenvolviam ainda mais no Canadá até o início dos anos 2000, mas graças a uma propriedade intelectual favorávelacordo, A China é a única baterias de LFP produtora de massa em massa desde os anos 2010.Em 2022, as patentes principais da LFPexpirado, despertando interesse em produção fora da China.O recente aumento de interesse em químicas da LFP levou a grandes investimentos no Marrocos, que abriga as maiores reservas de fosfato do mundo e, o mais importante, realiza acordos de livre comércio com os Estados Unidos e a Europa.Em 2022, Marrocos viu quase tantos anunciadosinvestimentoscomo nos cinco anos anteriores combinados, atingindo US $ 15,3 bilhões.Muitos desses investimentos foram feitos por participantes da indústria de baterias (por exemplo, material avançado da LG, CNGR).

Outras declínios no custo da bateria e dependência mineral crítica podem vir de baterias de íons de sódio, que podem ser produzidas usando linhas de produção semelhantes às usadas para baterias de íons de lítio.A necessidade de minerais críticos como níquel e manganês para baterias de íons de sódio depende da química do cátodo utilizada, mas nenhuma química de íons de sódio requer lítio.Da mesma forma que a LFP, as baterias de íons de sódio foram inicialmentedesenvolvidonos Estados Unidos e na Europa, mas hoje a capacidade de fabricação de íons de sódio na China é estimada como sobredez vezesmais alto do que no resto do mundo combinado.A capacidade de fabricação fora da China ainda está no laboratório ou pilotoescala.

Em 2023, os principais fabricantes de baterias anunciaram planos de expansão para baterias de íons de sódio, comoByd, Assim,NorthvolteCatl, que inicialmente procurou atingir a produção em massa até o final do mesmo ano.Se levada em escala, as baterias de íons de sódio podem custaraté 20%Menos do que tecnologias em exercício e seja adequado para aplicações como EVs urbanos compactos e armazenamento estacionário de energia, enquanto aumenta a segurança energética.

As vantagens de desenvolvimento e custo das baterias de íons de sódio, no entanto, são fortemente dependentes dos preços de lítio, com preços baixos atuais desencorajando investimentos em íons de sódio e atraso nos planos de expansão.Os gargalos da cadeia de suprimentos, como para materiais de cátodo e ânodo de alta qualidade específicos para baterias de íons de sódio, também podem impedir a expansão de curto prazo.