Grafito: no puede quedarse en China para siempre

Aug 08, 2023

El grafito (o carbono cristalino) es el material anódico predominante utilizado en la fabricación de baterías de iones de litio y se extrae de forma natural y se produce sintéticamente. En 2021, China exportó casi 200.000 toneladas de grafito natural, con diferencia el mayor exportador individual del material, seguido de Alemania en un distante segundo lugar exportando sólo 17.000 toneladas. Curiosamente, se considera que Turquía tiene las reservas más importantes de este material a pesar de exportar sólo 2.500 toneladas de grafito natural en 2021.

El grafito natural es la materia prima preferida para los ánodos de grafito en términos de especificaciones, ya que da como resultado baterías de mayor capacidad y es más barato que su contraparte sintética, pero los ánodos sintéticos funcionan mejor cuando se considera el deterioro, las velocidades de carga y la compatibilidad de los electrolitos.

Podría decirse que China tiene un dominio aún mayor en el mercado del grafito natural que en el del litio, ya que también maneja una proporción mucho mayor de la extracción del material, a diferencia del litio, donde esto lo manejan principalmente Australia, Argentina y Chile. .

Uno de los problemas con el grafito sintético es que el precio sigue los precios de la energía, esto se debe a que se produce calentando fuentes de carbono como el carbón coquizable a temperaturas de entre 2.700 °C y 3.000 °C en un proceso llamado grafitización, que debido a que utiliza un Una cantidad importante de energía conlleva un coste importante. Esto vincula indisolublemente los precios del grafito sintético con los mercados energéticos, principalmente el mercado chino. Los dos mercados principales para el grafito sintético son la fabricación de ánodos para vehículos eléctricos y la fabricación de acero, donde se utiliza como recarburador que ayuda en la fundición de algunas aleaciones o en electrodos de grafito.

Como sucede frecuentemente con los mercados chinos de materias primas como el polisilicio dentro de la cadena de suministro de energía solar fotovoltaica, la enorme capacidad de inversión del país tiende a crear oscilaciones en los precios a medida que el país pasa de una oferta insuficiente a una oferta excesiva y viceversa. En 2021, los precios de la grafitización aumentaron significativamente, y las posteriores expansiones en la capacidad se materializaron durante un período de demanda ligeramente menor de baterías en China, atribuible en gran medida a la eliminación de los subsidios a los vehículos eléctricos y a la creciente preocupación por la propagación de Covid-19 dentro del país. Esto ha provocado que el precio de los ánodos sintéticos vuelva a caer, acercándolos a competir con los ánodos de grafito natural.

Es probable que este ciclo continúe, a medida que la demanda de baterías se recupere luego de que mejoren las políticas o las condiciones económicas, los ánodos de grafito natural volverán a ser económicamente superiores debido al aumento del precio de la producción de grafito sintético; esto también sucederá en el caso de China que experimente un aumento del suministro de energía. problemas como lo hizo en 2021.

La inestabilidad del mercado del grafito artificial con su dependencia de los precios de la energía y la actividad de la industria del acero lo convierte en una perspectiva algo poco atractiva para su uso en vehículos eléctricos en el futuro, por lo que esperamos que el grafito natural sea cada vez más importante en la fabricación de vehículos eléctricos. ánodos, ya que algunas de las cuestiones relativas a la longevidad se abordan mediante avances tecnológicos a lo largo del tiempo. Las fluctuaciones en el precio del grafito sintético durante las pausas industriales y económicas desviarán la atención de la expansión de la producción de grafito natural de la misma manera que la caída de los precios del gas natural puede frenar la inversión en la producción de energía alternativa.

Las estipulaciones de la Ley de Reducción de la Inflación de que los materiales para baterías deben producirse y refinarse dentro de territorios aliados de Estados Unidos complican este asunto, ya que alienan de hecho los mercados chinos de grafito, que constituyen la gran mayoría del suministro y las exportaciones mundiales. Esto efectivamente requiere el desarrollo de una cadena de suministro completamente nueva dentro de los territorios aliados de Estados Unidos para el grafito natural y sintético.

Canadá tiene una cantera de grafito en funcionamiento en Columbia Británica desde 2001 y está a sólo 70 kilómetros al norte de la frontera con Estados Unidos, lo que la convierte en un buen comienzo para las exportaciones de grafito a Estados Unidos. El problema viene de la capacidad: Canadá produjo apenas 12.000 toneladas de grafito en 2020, ocupando el décimo lugar a nivel mundial con poco más del 1% de la producción mundial. Canadá tiene una importante capacidad de expansión debido a la disponibilidad de depósitos naturales de grafito tanto en Quebec como en Ontario. Quebec tiene 10 solicitudes de minas de grafito a cielo abierto en proceso de evaluación ambiental.

La producción de grafito sintético es geográficamente sensible de una manera diferente al grafito natural; el mejor lugar para la producción de grafito sintético es la proximidad a las principales fuentes de carbono, como acerías que pueden proporcionar carbón coquizable, o las propias plantas de carbón que pueden proporcionar alquitrán de hulla. El problema aquí surge de la necesidad de alejarse del carbón como materia prima; ninguna evaluación ambiental para una instalación de procesamiento de grafito verá con buenos ojos la necesidad de que haya una planta de carbón funcionando cerca. Si bien esto no es un problema en China debido a la continua abundancia de carbón del país, Canadá parece al menos estar tratando de seguir siendo consciente del medio ambiente y necesitará encontrar fuentes alternativas de carbono que sean menos dañinas para el medio ambiente.