El sodi, l’alternativa per a les bateries de cotxe

BarcelonaEl sodi emergeix com una alternativa destacada al liti i una opció viable a curt i mitjà termini per a les bateries dels cotxes, amb avantatges econòmics, mediambientals i en l'àmbit del subministrament de matèries primeres. Tot i tenir una densitat energètica inferior a les bateries de liti, les de sodi presenten una menor susceptibilitat a incendis i són un 60% més econòmiques de fabricar. Malgrat això, es preveu que la Xina continuï dominant el mercat global de bateries de liti i sodi, ja que ha desenvolupat i patentat les tecnologies clau per a la seva producció.

Durant els últims mesos s'han anunciat diversos projectes de grans fàbriques de bateries per a vehicles elèctrics a Europa, amb una capacitat superior a 10 gigawatts hora (GWh). Algunes d'aquestes fàbriques es troben a Sagunt, Navalmoral de la Mata i Noblejas, a Espanya, i hi ha altres iniciatives similars arreu del continent. Segons la consultora S&P Global, es calcula que l'any 2025 Europa podria produir fins a 38 GWh de bateries, una quantitat suficient per equipar entre 750.000 i 800.000 cotxes elèctrics anualment. Això és significatiu, ja que durant els pròxims dos anys es preveu que es fabriquin a Europa menys de 600.000 vehicles elèctrics.

Actualment, les úniques gigafactories de bateries a Europa són les de Northvolt, al nord de Suècia, i la de Svolt, a Alemanya. Aquest any, una tercera fàbrica més gran s'iniciarà a Finlàndia, però la resta haurà d'esperar fins a l'any vinent i els següents. Els Estats Units i el Canadà també estan subvencionant la construcció de fàbriques de bateries, especialment per part de les sud-coreanes Samsung i LG Chem, la japonesa Panasonic i algunes empreses nord-americanes. Inicialment totes aquestes fàbriques es basaran en compostos d'ió de liti, que és la tecnologia dominant a hores d'ara. És evident que Occident està considerablement endarrerit respecte a l'Àsia en la producció de bateries i, per extensió, en la fabricació de cotxes elèctrics.

La Xina és ara com ara el principal productor mundial de bateries, amb un 79% de la capacitat global. A més, el país refina el 60% del liti consumit a escala mundial, principalment utilitzat per a la fabricació de bateries, i el 80% del cobalt, un altre material essencial. Això s'atribueix tant a les seves pròpies mines de liti, cobalt i níquel com a les diverses explotacions a l'Amèrica del Sud i l'Àfrica que ha adquirit per controlar les matèries primeres clau per a la producció de bateries. A més, la Xina gairebé monopolitza les terres rares, que són indispensables per a la fabricació de semiconductors, cosa que li dona un gran poder de negociació en l'àmbit global.

Els cinc principals fabricants de bateries d'ió de liti són tots asiàtics. CATL de la Xina lidera la llista amb una producció de 106 GWh el 2021, seguida per LG de Corea (77 GWh), Panasonic del Japó (45 GWh), Samsung de Corea (35 GWh) i BYD de la Xina (29 GWh). La Xina continua ampliant la seva distància com a líder en aquest camp. A Europa es preveu que, si tot va bé, es produeixi només una tercera part de les bateries de liti que CATL va fabricar fa dos anys. Les empreses i instituts de recerca xinesos ostenten més de la meitat de les patents actives relacionades amb les bateries: un total de 5.486 de les 9.862 patents en l'àmbit mundial, segons les consultores Mitsui i LexisNexis. El Japó, que era líder fins al 2015, té 1.192 patents, seguit dels Estats Units, amb 719; Corea del Sud, amb 595, i França, amb 128, segons BloombergNEF.

El sodi és el nou liti

El futur de les bateries apunta cap a les de sodi, ja durant la segona meitat d'aquesta dècada. Una de les raons és que el liti és relativament escàs i està concentrat en unes poques regions del món, com Bolívia, el nord de Xile i la Xina. L'extracció i el refinament del liti requereixen una gran quantitat d'energia, i per a la fabricació de compostos de bateries també cal cobalt i níquel, que són materials escassos, costosos i en gran part controlats per empreses xineses.

En canvi, el sodi com a primera matèria és molt abundant i la seva extracció i refinament són relativament senzills. Les bateries de sodi tenen una densitat energètica inferior a les de liti, amb aproximadament 300 Wh/kg en comparació amb els 500 Wh/kg de les bateries de liti. Malgrat això, la fabricació de bateries de sodi pot ser fins a un 70% més econòmica que les de liti, cosa que les fa més competitives en preu i amb un menor consum de primeres matèries estratègiques i energia.

A més, les bateries de sodi tenen una menor probabilitat d'incendi en comparació amb les de liti. Aquesta és una preocupació significativa per a les autoritats i els bombers a escala mundial. Recordem que a Barcelona s'ha prohibit l'ús de patinets elèctrics al metro i a l'autobús, així com la càrrega de les seves bateries en aparcaments públics, precisament per por d'incendis incontrolats i difícils d'apagar. És evident que si les bateries d'un vehicle elèctric s'incendien, el fabricant afronta conseqüències importants, fins i tot si no hi ha ocupants durant l'incident.

Hi ha altres alternatives prometedores com les bateries d'ió de zinc, que tenen moltes patents japoneses, així com les d'ió de magnesi i de fluorita, amb patents americanes. No obstant això, presenten una densitat energètica molt baixa, cap a una desena part de les bateries de liti, i encara no se'n coneix el cost, ja que la producció industrial encara no ha començat. Toyota, per exemple, té com a objectiu tenir bateries d'estat sòlid competitives per a l'any 2025, una tecnologia que han perseguit durant anys. També s'ha parlat de les bateries de fosfat de ferro i liti (LFP) com a alternativa a les de liti, ja que tenen una densitat energètica inferior, però són una mica més econòmiques. No obstant això, els preus del níquel i el cobalt han augmentat significativament fa uns mesos, i això afecta les perspectives d'aquesta opció.

Cal destacar que les marques xineses CATL i BYD han anunciat la producció massiva de bateries d'ió de sodi a partir d'aquest any i la seva integració en alguns models de cotxes elèctrics. A més, segons informacions recents de l'agència financera xinesa Caixin, CATL negocia amb diversos fabricants d'automòbils internacionals per subministrar-los grans quantitats de bateries de liti a preus molt competitius, amb descomptes del 30%. A canvi, aquests fabricants haurien de comprometre's a comprar almenys el 80% de les seves bateries a CATL durant els pròxims tres anys.

No cal dir que la competitivitat de les futures bateries europees i americanes podria veure's afectada si CATL i altres empreses xineses guanyen una major presència en el mercat de les bateries de sodi. Això pot resultar en una disminució de la quota de mercat per a les empreses europees i americanes en aquest àmbit. L’estratègia d'"eliminar riscos" i "desacoblar-se" de la Xina, que la Unió Europea i els Estats Units van proposar a la cimera del G-7 a Hiroshima, pot tenir dificultats per complir-se si la Xina augmenta la seva presència en el mercat global de bateries i cotxes elèctrics. Això és especialment cert si aconsegueixen ser competitives en el sector de les bateries de sodi.