The Next Trillion-Dollar Clean Energy Business Grid-Scale Batteries Are Finally Taking Off; Global Installed Battery Storage Capacity Is Estimated to Increase from Less Than 200 Gigawatts (GW) Last Year to Nearly 5 Terawatts by 2050

El Próximo Negocio de Energía Limpia de un Billón de Dólares
Las Baterías a Gran Escala Finalmente Despegan; Se Estima que la Capacidad Global Instalada de Almacenamiento de Baterías Aumentará de Menos de 200 Gigavatios (GW) el Año Pasado a Casi 5 Teravatios para 2050

Por The Economist
07/09/2024 

Descarbonizar el suministro de electricidad del mundo requerirá más que solo paneles solares y turbinas eólicas, que dependen de la luz solar y las brisas constantes para generar energía. El almacenamiento a gran escala ofrece una solución a este problema de intermitencia, pero sigue estando subdesarrollado.

La Agencia Internacional de Energía (AIE) estima que la capacidad global instalada de almacenamiento de baterías debe aumentar de menos de 200 gigavatios (GW) el año pasado a más de un teravatio (TW, equivalente a mil GW) para finales de esta década, y a casi 5 TW para 2050, si el mundo quiere alcanzar las emisiones netas cero. Afortunadamente, el negocio del almacenamiento de energía en la red finalmente está ganando impulso.

El almacenamiento a gran escala tradicionalmente ha dependido de sistemas hidroeléctricos que mueven el agua entre embalses. Hoy en día, las baterías gigantes apiladas en hileras de almacenes son cada vez más el método preferido. Según la AIE, el año pasado se instalaron 90 GW de almacenamiento de baterías en todo el mundo, el doble que en 2022, con aproximadamente dos tercios destinados a la red y el resto a otros usos, como la energía solar residencial.

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Los precios están bajando y se están desarrollando nuevas tecnologías. La consultora Bain estima que el mercado de almacenamiento a gran escala podría expandirse de alrededor de 15.000 millones de dólares en 2023 a entre 200.000 y 700.000 millones de dólares para 2030, y de 1 billón a 3 billones de dólares para 2040.

Una caída en el precio de las baterías de litio está impulsando su adopción en la red. Según BloombergNEF, un grupo de investigación, el precio promedio de las baterías de litio estacionarias por kilovatio-hora de almacenamiento cayó alrededor de un 40% entre 2019 y 2023. Una desaceleración global en la adopción de vehículos eléctricos, que utiliza tecnología similar, ha llevado a los fabricantes de baterías a interesarse más en el almacenamiento en red.

En 2019, las baterías de litio estacionarias eran casi un 50% más caras que las utilizadas en vehículos eléctricos; esta brecha se ha reducido a menos del 20% a medida que los productores entraron en el mercado. La AIE calcula que la energía solar combinada con baterías ahora compite con la electricidad generada por carbón en India y está en camino de ser más barata que la energía de gas en Estados Unidos en pocos años.

China es el centro de la producción mundial de baterías. Alberga a cuatro de los cinco mayores fabricantes del mundo, incluidos CATL y BYD. La cuota de China en la producción de baterías destinada al almacenamiento estacionario aumentó de casi nada en 2020 a aproximadamente un quinto el año pasado, superando la cuota utilizada en la electrónica de consumo. El crecimiento fue ayudado por políticas nacionales que exigían que los grandes proyectos solares y eólicos también instalaran almacenamiento.

Las empresas chinas de baterías son intensamente innovadoras. CATL, por ejemplo, ha multiplicado por ocho su inversión en investigación y desarrollo desde 2018, alcanzando los 2.500 millones de dólares el año pasado. BYD, que ha invertido mucho en robótica e inteligencia artificial, construyó una planta de baterías en Hefei, China, que está casi completamente automatizada.

Sin embargo, la industria también enfrenta un problema de sobrecapacidad. Según BloombergNEF, China ya produce suficientes baterías de litio para satisfacer la demanda global en todos los sectores. La industria ha anunciado planes para una capacidad adicional de 5,8 teravatios-hora (TWh) para 2025, más del doble de la capacidad global actual de 2,6 TWh.

Esto será catastrófico para muchas empresas del sector de las baterías, incluidas las que producen para la red. Según Benchmark Mineral Intelligence, otro grupo de investigación, la construcción de 19 fábricas de baterías en China fue cancelada o retrasada en los primeros siete meses de 2024. La caída de los precios también ha perjudicado a muchas startups occidentales de baterías.

Un ejemplo es la sueca Northvolt, considerada por algunos como la respuesta de Europa a los gigantes chinos de las baterías. El año pasado, la compañía registró una pérdida de 1.200 millones de dólares, en comparación con los 285 millones de dólares en 2022. La consecuencia de todo esto será probablemente una ola de consolidación, como predijo el CEO de CATL, Robin Zeng, a principios de este año.

Sin embargo, una masacre entre los fabricantes de baterías podría ayudar, en lugar de obstaculizar, la adopción del almacenamiento de baterías. Los precios pueden caer aún más a medida que las empresas más productivas tomen una mayor cuota de mercado.

La feroz competencia ya está impulsando la innovación, ya que las empresas buscan nuevas tecnologías para competir. Las baterías de iones de sodio son una alternativa prometedora. No requieren litio caro, y aunque ofrecen una menor densidad de energía, esto es menos problemático para las baterías estacionarias que para las que alimentan vehículos eléctricos.

Empresas establecidas están compitiendo para desarrollar la tecnología para la red. Varias startups también están apostando por ello. Natron, una empresa estadounidense respaldada por el gigante petrolero Chevron, está invirtiendo 1.400 millones de dólares para construir una fábrica de baterías de iones de sodio en Carolina del Norte, que abrirá en 2027. Landon Mossburg, CEO de la startup de iones de sodio Peak Energy, dice que quiere que su empresa sea "la CATL de América".

Tom Jensen, CEO de Freyr Battery, otra startup, cree que la única forma en que las empresas occidentales de baterías pueden competir es con nuevas tecnologías. La lista de enfoques innovadores está creciendo. EnerVenue, otra startup, está comercializando una batería de níquel-hidrógeno. La compañía ha recaudado más de 400 millones de dólares y construirá una planta en Kentucky que tiene como objetivo producir baterías asequibles capaces de almacenar energía durante largos períodos.

Además, estas nuevas tecnologías son adecuadas para satisfacer las crecientes demandas de energía de los centros de datos, que los gigantes tecnológicos quieren alimentar con energía renovable. El hecho de que las baterías de iones de sodio sean menos propensas a incendios en comparación con las baterías de litio las hace especialmente atractivas para las empresas tecnológicas, señala Jeff Chamberlain, CEO de Volta Energy Technologies, una firma de inversión centrada en el sector de almacenamiento de energía. Además de una mayor seguridad, esta característica podría reducir significativamente los costos de seguro, lo cual es un factor relevante para estas empresas. Colin Wessels, codirector de Natron, señala que su startup planea suministrar baterías principalmente para centros de datos.

El rápido despliegue de los centros de datos también está creando brechas en la infraestructura de la red necesaria para producir y transmitir energía, que las baterías de mayor duración como las de EnerVenue podrían ayudar a llenar. Aaron Zubaty, jefe de la desarrolladora de energía renovable Eolian, predice un auge en las soluciones de almacenamiento de cuatro a ocho horas para manejar la creciente demanda en las redes eléctricas durante la próxima década.

El almacenamiento a gran escala avanza rápidamente. "Las baterías han logrado en cinco años lo que la energía solar tardó 15 años en alcanzar", dice un analista experimentado del auge solar, que ahora sigue la industria de las baterías. Como señala Fatih Birol, director ejecutivo de la Agencia Internacional de Energía, "Las baterías están cambiando el juego ante nuestros ojos".