Director Global, Materiales de baterías, células y reciclaje
Mark lleva 30 años ejerciendo la ingeniería de procesos y la ejecución de proyectos. Posee una licenciatura en Ingeniería Química y es ingeniero profesional (Ontario). Dirige proyectos de materiales para baterías, fabricación de celdas y reciclaje de baterías, y ofrece consultoría en este ámbito. Ha dirigido varios estudios —entre ellos el proyecto de litio Hell’s Kitchen de CTR y el estudio del proceso de conversión de MHP a sulfatos de grado de batería de ERAMET— y participa activamente en estudios de materiales activos de cátodo (CAM, por sus siglas en inglés) para la química de NCM y la de LFP. También es patrocinador técnico y de varios proyectos de materiales anódicos y asesor del proyecto GM/POSCO Ultium CAM en Bécancour, Quebec.
Nuestras perspectivas
Más conversaciones sobre los desafíos más grandes del mundo
Todo proyecto de baterías parte de una promesa— y el atractivo de resultados previsibles. Sin embargo, una inmensa mayoría sufre retrasos o sobrecostos y algunos llegan a registrar niveles de desperdicio que superan el 20 % de la producción. En los últimos cinco años hemos visto cómo inversiones multimillonarias se convierten en apuestas frágiles, y los inversionistas y fabricantes quieren conocer los motivos.
¿Por qué fracasan los proyectos de baterías —y qué podemos hacer al respecto? Descubra las causas fundamentales y el camino a seguir en la primera parte de la serie de videos Construcción de mejores baterías.
La evolución de los materiales de las baterías y los proyectos de celdas se ha caracterizado por avanzar en oleadas. En la primera, Asia desarrolló su capacidad de fabricación de baterías. La segunda oleada implicó la transferencia inicial de esa tecnología a Europa y Norteamérica, donde los proyectos experimentaron fracasos debido a sobrecostos y retrasos.
Estas oleadas se caracterizaron por invenciones y uso industrial, investigación temprana con sus respectivos avances, expansión a escala industrial e innovación y, finalmente, integración y circularidad.
Aunque estas tendencias ofrecen un panorama prometedor, su verdadero valor reside en entender que han sido perfeccionadas por dos perfiles de desarrolladores de proyectos de baterías: los que cuentan con procesos maduros que funcionan bien en Asia e intentan transferir la tecnología a Europa y América, y los recién llegados que introducen tecnologías de procesos y químicas innovadoras en mercados emergentes.
En la cresta de la ola
Tras cinco años de resultados aleccionadores para desarrolladores e inversionistas, el impacto de los aranceles en la confianza empresarial y en el costo de los proyectos ha generado aún más dudas entre estos últimos. Los expertos del sector dependen de resultados previsibles; la fluidez de las políticas públicas y la imposibilidad de calcular con precisión el efecto de los aranceles sobre la inflación están llevando a inversores y desarrolladores a pisar el freno.
Pronto llegará una tercera oleada de inversión y el éxito será para quienes impulsen sus proyectos con confianza y planificación estratégica.
“Este es simplemente un periodo de turbulencia. Probablemente las circunstancias mejorarán, lo que dará lugar a nuevas inversiones.”
Las tecnologías de baterías se han convertido en un elemento clave de la transición energética al actuar como infraestructura crítica para el transporte electrificado, la resiliencia de las redes y la descarbonización. Para quienes establecen las cadenas de suministro de materiales, amplían la producción de celdas y cierran el circuito mediante reciclaje, el mandato es claro: debemos ofrecer rendimiento, escalabilidad y sostenibilidad —al mismo tiempo.
La adopción de vehículos eléctricos continúa creciendo a nivel global y se estima que las ventas anuales en los mercados occidentales podrían duplicarse en cinco años. Paralelamente, el almacenamiento a escala de red está surgiendo como un factor estabilizador crítico para la integración de las energías renovables. Esta doble demanda está impulsando una inversión sin precedentes en capacidad de fabricación de celdas y en las cadenas de suministro de materiales. Para los productores de materiales y celdas, esto significa expandir la capacidad y mejorar al mismo tiempo la densidad energética, el ciclo de vida y la seguridad sin comprometer la competitividad de los costos.
Mientras tanto, la regionalización se está convirtiendo en un imperativo estratégico; tanto para los fabricantes como para los recicladores, la resiliencia es ahora tan importante como la escala. Las tensiones geopolíticas y las disrupciones provocadas por la pandemia evidenciaron la vulnerabilidad de las cadenas de suministro globales, lo que aceleró la transición hacia ecosistemas de baterías regionalizados, en particular en Norteamérica y Europa. Esto incluye inversiones en minerales críticos, materiales precursores, y producción de cátodos y ánodos de origen nacional.
Las químicas de níquel, manganeso y cobalto (NMC, por sus siglas en inglés) continúan dominando las aplicaciones de alto rendimiento, mientras que las de litio-ferrofosfato (LFP, por sus siglas en inglés) han resurgido por sus ventajas en costos y seguridad. Las variantes de iones de sodio, ánodos metálicos de litio y litio-azufre están pasando del laboratorio a las líneas piloto. Las tecnologías de estado sólido siguen captando atención en la industria por sus beneficios de seguridad, pero su desempeño a largo plazo aún no está plenamente validado.
Debemos asegurarnos de hacerlo bien; de lo contrario, corremos el riesgo de desaprovechar la oportunidad de establecer una industria sólida de fabricación de baterías de iones de litio en occidente.
Navegar hacia una estrategia integradora
Hemos identificado desafíos recurrentes que pueden erosionar el plan de negocio para proyectos a gran escala y, en algunos casos, llevarlos al fracaso total:
Acelerar el cronograma en perjuicio de la diligencia debida. En el afán de respetar los plazos, suelen omitirse etapas críticas, en especial cuando se trata de tecnologías emergentes que aún no han llegado al mercado. Omitir el trabajo fundacional genera un riesgo significativo en fases posteriores.
Subestimar la complejidad de los proyectos. No se trata de simples proyectos de construcción’; son sistemas integrados a gran escala de amplio alcance. La simplificación excesiva de los esfuerzos (por ejemplo, decir “es solo un edificio”) provoca deficiencias en la planificación y en la dotación de recursos. El éxito requiere un profundo conocimiento de cómo funcionan a la perfección todos los componentes.
Planificación insuficiente y falta de control. Cuando no hay una planificación adecuada —y se suman continuos cambios de diseño para mejorar el rendimiento—los proyectos pueden entrar rápidamente en una espiral de gastos. El resultado: sobrecostos, retrasos y falta de control. A menudo, los clientes se comprometen tanto con sus socios de desarrollo y con el costo hundido, que se sienten obligados a mantener el rumbo y a esperar que el proyecto finalmente se complete y entre en operación.
Preparación inadecuada de las operaciones. En algunos casos, las plantas se han replicado a partir de diseños internacionales (por ejemplo, copiar y pegar iniciativas asiáticas en EE. UU.) sin suficientes adaptaciones. Estas instalaciones lucharon durante años por alcanzar una producción estable—, sin siquiera abordar el aspecto de la rentabilidad. La preparación operativa requiere más que la instalación de equipos; exige operadores bien capacitados, sistemas eficaces y una sólida infraestructura de apoyo.
¿Qué sigue?
En los últimos meses, se ha producido una ralentización en la venta de vehículos eléctricos. Muchas de las plantas de baterías de iones de litio que se construyeron no funcionan a plena capacidad debido a la insuficiente demanda.
El principal problema es el costo de los vehículos eléctricos y su asequibilidad en general. Aunque tenemos que reconocer estas dificultades, también creemos que se trata simplemente de un periodo de turbulencia y que las circunstancias probablemente mejorarán, lo que dará lugar a nuevas inversiones.
De hecho, esta pausa puede tener un lado positivo: la oportunidad de mejorar nuestras estrategias para cuando llegue la próxima oleada de demanda.
La oleada no será liderada por las organizaciones que escalen más rápido, sino por las que lo hagan con inteligencia. El desarrollo de materiales, la ejecución de proyectos de celdas y la integración del reciclaje deben considerarse de forma integral, desde la mina hasta el módulo, desde el laboratorio hasta el fin del ciclo de vida.
“Construcción de mejores baterías” es un estudio de mercado sobre los recientes fracasos de los proyectos de materiales y celdas para baterías. Ofrece soluciones basadas en emprendimientos exitosos.
