Estes avanços destacam como a otimização contínua dos materiais, células e designs de baterias de iões de lítio existentes pode continuar a proporcionar melhorias significativas no desempenho da bateria, especialmente em termos de velocidade de carregamento, segurança e eficiência.
Além das baterias de iões de lítio, a China também lidera o impulso comercial para as baterias de iões de sódio (Na-ion). As baterias de iões de sódio estão a ganhar destaque devido ao seu potencial para oferecer um melhor desempenho e funcionamento a baixas temperaturas, duas áreas em que as baterias LFP tradicionais podem apresentar deficiências. Oferecem também proteção contra possíveis interrupções no fornecimento de materiais para baterias de iões de lítio. A CATL lançou recentemente a sua bateria de iões de sódio para veículos elétricos, comercializada sob a marca Naxtra, marcando um passo significativo para a viabilidade comercial. Enquanto as startups na Europa e na América do Norte contribuem com inovações na química dos elétrodos e das células, a China está à frente na expansão da produção. Os principais fornecedores chineses de materiais para ânodos e cátodos já se comprometeram a construir instalações de produção de componentes de iões de sódio, e a produção de células também está muito mais avançada.
O domínio da China está a gerar preocupação entre os fabricantes ocidentais. As dificuldades enfrentadas pelas empresas de baterias europeias e norte-americanas, como a falência da Northvolt e a redução dos planos de investimento de empresas como a ACC, PowerCo, Umicore e Ford, evidenciam os enormes desafios de acompanhar o ritmo. A desaceleração na adoção de veículos elétricos durante 2024 tornou a paridade de custos e de desempenho com os veículos com motor de combustão interna (MCI) uma prioridade renovada e, à medida que os atuais projetos de baterias de iões de lítio se aproximam dos seus limites de desempenho, especialmente em termos de densidade energética, as novas e avançadas tecnologias de baterias estão a tornar-se cada vez mais importantes.
Para as empresas fora da China, desenvolver tecnologias pioneiras de próxima geração pode ser a única forma de sobreviver e manter-se relevante. Neste sentido, o número relativamente elevado de startups europeias e norte-americanas que desenvolvem tecnologias de baterias de próxima geração oferece alguma esperança.
As baterias de estado sólido continuam a ser uma inovação há muito prometida, oferecendo maior segurança e elevadas densidades de energia quando combinadas com designs de lítio metálico ou sem ânodo. Persistem desafios em relação à escalabilidade, custo e desempenho a longo prazo, embora desenvolvimentos como a recente validação das células de estado sólido da Factorial pela Stellantis destaquem o progresso contínuo. A curto prazo, continuam a ser comercializados ânodos com alto teor de silício, com dados de várias empresas a destacar o seu potencial para melhorar a densidade energética e as capacidades de carregamento rápido. No cátodo, os materiais com um teor de níquel muito elevado estão a alargar os limites de desempenho, mas não proporcionarão as tão desejadas reduções de custos. O baixo custo das baterias LFP impulsionou o seu rápido crescimento da quota de mercado desde 2020, mas a adoção em larga escala consolidaria ainda mais a dependência global das cadeias de abastecimento chinesas, uma vez que quase 100% da produção de material catódico LFP está localizada na China. Entretanto, o interesse em cátodos ricos em lítio-manganês (Li-Mn) está a crescer. Estes materiais prometem um meio-termo: uma densidade de energia melhorada em comparação com os LFPs, ao mesmo tempo que reduzem o custo em comparação com os NMCs. Isto poderá permitir que os cátodos ricos em lítio-manganês atuem como uma alternativa aos LFPs nos mercados europeu e norte-americano, oferecendo uma forma de diversificar a cadeia de abastecimento. Como sempre, ainda existem desafios, com questionamentos sobre a estabilidade dos materiais catódicos ricos em lítio-manganês e a falta de implantação comercial.
Conclusão: Inovação, Escala e Estratégia.
Estão a ser desenvolvidas inúmeras tecnologias avançadas e de próxima geração para baterias de iões de lítio, que irão melhorar ainda mais o desempenho das baterias e, consequentemente, a viabilidade generalizada dos veículos elétricos e dos sistemas de armazenamento de energia estacionários. Fora da Ásia, e particularmente da China, o desenvolvimento de tecnologias de próxima geração irá provavelmente desempenhar um papel fundamental no desenvolvimento de mercados domésticos de baterias competitivos. À medida que as políticas e as tensões geopolíticas criam incertezas sobre o ritmo de implantação de veículos eléctricos e sistemas de armazenamento de energia estacionários, o desenvolvimento de soluções de baterias de alto desempenho e baixo custo, bem como de cadeias de abastecimento localizadas, será crucial.
Autor: Dr. Alex Holland, Diretor de Investigação da IDTechEx
