Construindo uma Cadeia de Valor de Bateria EV Resiliente

A transição para modos de transporte mais limpos é de primordial importância para enfrentar os desafios do aquecimento global. As capacidades tecnológicas e as estruturas políticas existentes aumentaram a ênfase, globalmente, no uso de veículos elétricos (EVs) no setor de transporte. A maioria dos países alinhou suas políticas para incentivar e fornecer suporte de infraestrutura para desenvolver VEs e aumentar a aceitação do consumidor. Embora alguns países desenvolvidos tenham seguido uma abordagem mais abrangente, incluindo baterias em fim de vida útil (EoL) em sua estrutura política, muitos ainda não iniciaram diretrizes claras. A reciclagem de baterias EoL beneficia o meio ambiente e a saúde humana, e o gerenciamento não científico de baterias EoL pode ter implicações perigosas. Este Policy Brief explora as oportunidades tecnológicas e políticas atuais e as barreiras para melhorar a circularidade nos sistemas de bateria de VE. O resumo recomenda o desenvolvimento de uma estrutura global sustentável nessa direção.

Atribuição:Perminder Jit Kaur et al., "Building a Resilient EV Battery Value Chain", T20 Policy Brief, junho de 2023.

Força-Tarefa 4: Reabastecimento do Crescimento: Energia Limpa e Transições Ecológicas

A descarbonização do setor de transporte é fundamental para cumprir os compromissos com as mudanças climáticas. Esta tarefa apresenta aos países do G20 uma oportunidade de emergir como uma unidade estratégica colaborativa em novas soluções de mobilidade sustentável. O agrupamento está posicionado de forma única para implantar veículos elétricos (EVs) em escala aumentada, ultrapassando os modelos de mobilidade tradicionais que perpetuam o congestionamento, a poluição do ar e a dependência da importação de petróleo, ao mesmo tempo em que reduzem os custos das baterias por meio de economias de escala ainda mais rápido do que a taxa em que as projeções atuais antecipam.[1]

Os formuladores de políticas em todo o mundo têm pressionado pelo desenvolvimento local de células de lítio, o que deve aumentar a demanda por matérias-primas. Vários acordos e tratados foram assinados nos últimos quatro anos ou mais para o fornecimento de matérias-primas como terras raras e outros minerais essenciais necessários para a fabricação de componentes de células de bateria. Cada país tem pequenas reservas de minerais críticos essenciais para baterias de íon-lítio (Li-ion). Muitos países não possuem reservas de alguns componentes essenciais do Li-ion, incluindo lítio, cobalto e níquel, nem do cobre usado em condutores, cabos e barramentos. A China é líder mundial na fabricação de componentes celulares para baterias de íon-lítio (LiB), com uma participação global de cerca de 51%.[2]

Nas baterias de íons de lítio, os materiais do cátodo variam, mas as formulações padrão incluem minerais como lítio, alumínio, cobalto, manganês e níquel, enquanto o ânodo é feito de grafite. A reciclagem de baterias pode gerar aproximadamente 95% desses metais para serem reutilizados na fabricação de novas baterias. Nesse sentido, uma cadeia de valor sustentável e resiliente exige enfrentar desafios importantes, como disponibilidade limitada de recursos, implicações ambientais de fontes primárias de mineração extensas, baterias não utilizadas que acabam em aterros sanitários e riscos geopolíticos envolvendo a dependência da importação desses componentes críticos em meio a flutuações de preços em no mercado global devido a irregularidades na cadeia de abastecimento.

Os processos gerais da cadeia de fornecimento de baterias EV 'do berço ao túmulo' compreendem quatro estágios: extração de matérias-primas; produção, que inclui produção de células e baterias e montagem de veículos; consumo; e reciclagem, uso e disposição final.[3] A cadeia de valor das baterias EV começa com recursos de mineração como lítio, níquel, cobalto, fósforo, cobre e grafite, seguidos pela fabricação de células. Componentes como cátodos, ânodos, eletrólitos e separadores são montados para fabricar células e baterias. O consumo de componentes celulares leva à redução da eficiência, com aumento do escopo de reciclagem e reutilização (Figura 1).

Figura 1: Dimensões do Ciclo de Vida das Baterias EV

Geralmente, as baterias são retiradas do uso em EVs quando o alcance e o desempenho não são mais aceitáveis ​​para o motorista. As baterias EV geralmente retêm 70-80 por cento de energia válida após completar todo o seu ciclo de vida e são reutilizadas para aplicações conectadas à rede e BTM. Em comparação com as de veículos de duas e três rodas, as baterias EV em carros atendem a mais aplicações de reutilização devido à sua capacidade. A reutilização para aplicações de rede está na faixa de dois a cinco anos. Normalmente, supõe-se que seu desempenho caia abaixo de 70-80 por cento da capacidade nominal inicial, o que requer estratégias de tratamento cientificamente projetadas.[4]