Baterías de vehículos eléctricos al final de su vida útil: ¿reciclaje o segunda vida?

Con la rápida adopción del vehículo eléctrico, la demanda de baterías de li-ion crecerá significativamente en las próximas décadas. Mientras tanto, a medida que las baterías de los vehículos eléctricos comienzan a llegar al final de su vida útil, veremos un crecimiento exponencial de baterías de li-ion retiradas de los vehículos. Este año ya tendremos alrededor de 14 GWh, o 102.000 t de baterías de li-ion que se retirarán de vehículos eléctricos por año. Con la rápida adopción del vehículo eléctrico, se espera que la cantidad total de baterías de vehículos eléctricos que lleguen al final de su vida útil alcance los 7,8 Mt por año para 2040, según el último informe de IDTechEx, «Li-ion Battery Recycling 2020-2040«.

Cuando la batería de un vehículo eléctrico está llegando al final de su vida útil en el vehículo eléctrico, puede reutilizarse para una segunda vida en aplicaciones alternativas o reciclarse para recuperar materias primas. A diferencia de las baterías utilizadas en electrónica de consumo, como ordenadores portátiles y teléfonos móviles, las baterías retiradas de los vehículos eléctricos aún pueden retener el 70-80% de su capacidad inicial. Esas baterías ya no pueden cumplir los requisitos para su uso en vehículos eléctricos, por ejemplo, ya que la pérdida de la capacidad de la batería limita la autonomía del vehículo eléctrico, pero podrían proporcionar la capacidad suficiente para aplicaciones menos exigentes, como el almacenamiento estacionario de energía en su segunda vida.

Los fabricantes mundiales de vehículos eléctricos, incluidos Nissan, Renault, BMW, Volkswagen, BYD, etc., han estado explorando varios escenarios de uso para baterías de vehículos eléctricos de segunda vida, desde aplicaciones residenciales hasta aplicaciones comerciales y de almacenamiento de energía a escala de red. Sin embargo, hay compañías como Tesla que afirmaron que todas las baterías de sus vehículos eléctricos se reciclarán directamente en lugar de reutilizarse para una segunda vida.

En teoría, el reciclaje es la medida menos sostenible en la economía circular y debería ser el último paso cuando las baterías ya no puedan utilizarse. Por lo tanto, las baterías de vehículos eléctricos retirados deben considerarse para la refabricación o reutilización para una segunda vida antes de reciclarlas. En la práctica, sin embargo, se consideran muchos más factores.

Una discusión candente sobre si reciclar o reutilizar dando una segunda vida a las baterías de vehículos eléctricos retirados también está relacionada con la química de las baterías. El fosfato de hierro y litio (LFP) es una química popular utilizada por los fabricantes chinos de vehículos eléctricos. Se ha utilizado ampliamente en los autobuses eléctricos en China por temas de seguridad. Según BYD, el líder en baterías LFP en China, el segundo uso de baterías LFP definitivamente tiene sentido comercial. A diferencia de las baterías NMC o NCA, el valor de reciclaje de las baterías LFP es relativamente bajo porque no contiene metales de alto valor (9 $/kWh para LFP frentea 25 $/kWh para NMC 111 a los precios actuales del metal). Además, el LFP tiene un mejor rendimiento de ciclo de vida y seguridad, que es una prioridad para el almacenamiento estacionario en lugar de una alta densidad de energía. Esto hace que la segunda vida sea una opción atractiva para las baterías de LFP retiradas de vehículos eléctricos.

Ya sea que las baterías de vehículos eléctricos retirados tengan una segunda vida o no, todas esas baterías deberán ser recicladas al final de todos modos. El reciclaje proporciona una solución crucial para la inseguridad del suministro de materias primas y las fluctuaciones de precios. Mediante la recuperación de materias primas críticas de las baterías de li-ion, los fabricantes pueden protegerse de las interrupciones del suministro y también generar flujos de ingresos adicionales. Para 2040, el mercado global de reciclaje de baterías de li-ion tendrá un valor de 31.000 M$ anuales, según el informe IDTechEx.