Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el mercado de baterías ha crecido más de cinco veces en cuatro años, pasando de 180GWh en 2020 a 1.100GWh en 2024. El mercado de vehículos eléctricos, que son los principales usuarios de baterías, crece cada año, y se dice que uno de cada cuatro coches vendidos en 2025 fue un vehículo eléctrico.
Pero, ¿adónde van esas baterías cuando caducan? Según estimaciones de la Comisión Internacional de Transporte Limpio (ICCT), 1,2 millones de baterías de vehículos eléctricos caducarán en 2030 y 14 millones en 2040. Por tanto, a la industria de las baterías no le queda más remedio que interesarse por el 'reciclado' de baterías.
El quinto tema de 'El mundo visto a través de las patentes' son las baterías, especialmente el ámbito de su circulación (recogida, desmontaje y recuperación de materiales).
En abril pasado, la Oficina Europea de Patentes (EPO) y la Agencia Internacional de Energía (AIE) publicaron conjuntamente un informe titulado "Circularidad de las baterías: tendencias de innovación para una futura fuente de materiales críticos". Este es un análisis de la Familia Internacional de Patentes (IPF) en el campo del ciclo de baterías desde 2000 hasta 2023.
En este artículo, basado en el informe anterior, hemos organizado el panorama de las patentes de reciclaje de baterías en tres categorías: velocidad, tecnología y tema.
⚡ Patentes que se preparan para la era de las baterías de desecho
En primer lugar, la velocidad a la que aumentan las patentes es inusual. Según el informe, la familia de patentes internacionales en el campo de la circulación de baterías aumentó en un promedio del 8% anual entre 2005 y 2017, pero desde 2017 ha aumentado a un promedio del 42% anual. Durante el mismo período, la tecnología de fabricación de baterías fue del 16%, por lo que es una curva particularmente pronunciada incluso dentro de las baterías.
¿Qué pasó en 2017? En primer lugar, las ventas anuales de vehículos eléctricos superaron el millón de unidades por primera vez ese año. Además, entre 2013 y 2018, Europa y China introdujeron leyes que responsabilizan a los fabricantes de lo que sucede con las baterías de los vehículos eléctricos al final de su vida útil. El informe cree que estos dos factores se superponen, creando un incentivo para proteger los métodos de reciclaje a través de patentes.
Sin embargo, la “era de las baterías de desecho” a la que apuntan estas patentes aún no ha llegado. Como se vio anteriormente, el número de baterías de vehículos eléctricos que llegan al final de su vida útil aumentará de 1,2 millones en 2030 a 14 millones en 2040, y el informe estima que la ola comenzará en serio después de 2035. Las patentes se están adelantando a la ola en más de ocho años. Ésta es una situación típica en la que las patentes se acumulan antes de que llegue el mercado.
🧪 Proceso de reciclaje y tecnología metalúrgica.
Entonces, ¿qué tecnologías se están patentando? El informe divide el proceso de reciclaje en cuatro etapas: recogida, clasificación/separación, acondicionamiento y conversión.
La mayor concentración de patentes se encuentra en la fase final de transición. Entre ellas, las patentes relacionadas con la hidrometalurgia, que disuelve la masa negra en ácido y luego selecciona metales en forma de sal, aumentaron 15 veces de 40 en 2000-2004 a 661 en 2020-2023, alcanzando un acumulado de 1.023, el mayor entre tecnologías individuales.
El número de casos de pirometalurgia, que crean aleaciones fundiéndolas a altas temperaturas, también aumentó de 17 a 208 casos, pero a un ritmo ligeramente más lento. Se dice que la metalurgia seca tiene la desventaja de poder resistir la mezcla de materias primas, pero consume mucha energía y el litio se convierte en escoria y debe recuperarse por separado.
Las tecnologías con más patentes después de la hidrometalurgia son la estabilización y descarga en la etapa de recolección, la trituración en la etapa de selección y separación, la pirometalurgia y el proceso de mezcla (húmedo después del tratamiento térmico). La estabilización y la descarga se mantuvieron en lo más alto durante los 20 años, y la trituración aumentó 14 veces, de 16 a 251, lo que la convierte en una de las tecnologías de más rápido crecimiento en los últimos tiempos. Según el informe, estas cinco tecnologías principales representan el 83% de la familia de patentes internacionales.
🌏 Asunto: De Japón y Corea a China
Hasta 2019, los líderes en patentes en este campo eran empresas japonesas y coreanas. Toyota y Sumitomo Metal Mines eran las empresas líderes de Japón. En Corea, LG, SK Group, POSCO, etc. han obtenido muchas patentes. En particular, LG no sólo ocupa el segundo lugar en la familia de patentes internacionales acumuladas, sino que también es una de las pocas empresas que ha solicitado todo el proceso de reciclaje, desde la recolección hasta la conversión química.
Sin embargo, la clasificación ha cambiado recientemente. Brunp, la filial de reciclaje de CATL de China, el mayor fabricante de baterías del mundo, ascendió al primer lugar al presentar más del doble de solicitudes internacionales de familias de patentes que Toyota, que ocupó el segundo lugar, de 2020 a 2023.
La pieza a tener en cuenta es la materia prima de Brunp. Según el informe, casi la totalidad de las materias primas de baterías que se reciclan actualmente no son baterías de desecho, sino restos y productos defectuosos del proceso de fabricación, los llamados desechos de producción. Casi ninguna batería ha llegado todavía al final de su vida útil. Por lo tanto, no es la empresa de reciclaje la que posee la mayor proporción de materias primas recicladas, sino la mayor fábrica de baterías, y Brunp ha ido ampliando sus instalaciones de reciclaje recibiendo chatarra de la planta CATL como materia prima. Según el informe, las instalaciones de reciclaje construidas por Brunp hasta ahora tienen una capacidad de procesamiento de alrededor del 5% del total mundial, el doble que la de la segunda empresa más grande.
🇪🇺 Europa - La política industrial disfrazada de regulación
Europa se mantuvo en torno al 20% durante todo el período de análisis. En particular, son fuertes en recolección y preprocesamiento, con el 34% de las tecnologías de manipulación remota y el 30% de las tecnologías de aislamiento y fijación provenientes de solicitantes europeos. La empresa química BASF y la empresa de reciclaje Umicore están empatadas en el sexto lugar, y la Agencia Francesa de Energía Atómica (CEA) en el octavo. En el campo de la conversión, la tasa de crecimiento de Asia fue más rápida y su cuota de mercado cayó, pero el número de aplicaciones en la propia Europa aumentó.
Lo que Europa se está quedando atrás no es la tecnología, sino las materias primas. En primer lugar, los minerales que constituyen el punto de partida del reciclaje se encuentran fuera de Europa. Para la minería de litio, Australia representa más de un tercio de la producción mundial, mientras que para la refinación, China maneja alrededor del 70% del litio y alrededor del 80% del cobalto, según el informe. Dado que la mayoría de las fábricas de baterías están ubicadas en China, la chatarra de producción, que ahora representa casi todos los materiales reciclados, también proviene de allí. Las baterías de desecho de los vehículos eléctricos vendidos en Europa aún no se han liberado en serio, y una cantidad significativa de la masa negra producida se exporta y se elimina en el extranjero.
Entonces Europa optó por conservar las materias primas con las siguientes regulaciones.
Las regulaciones anteriores se basan en la base legal para la gestión de residuos peligrosos, pero en realidad son una medida para aumentar la cantidad de materias primas recicladas que se procesarán dentro de la UE en respuesta al problema de la masa negra de Europa que se procesa fuera de la UE. El objetivo es asegurar materias primas para la industria regional del reciclaje en la próxima era de baterías de desecho.
🧭 Conclusión
China controla el suministro de 19 de los 20 minerales importantes refinados en el sector energético, y el reciclaje es una tecnología de la que cada país pretende reducir su dependencia. De ser así, sería natural que las patentes de reciclaje estuvieran dispersas en varios países, pero según el informe, ocurre todo lo contrario. La participación de China en la familia internacional de patentes aumentó del 5% en 2013 al 29% en 2023, y se espera que posea el 75% de la capacidad mundial de recuperación de materiales en 2030.
Después de 2035, cuando las baterías de desecho comiencen a aparecer con fuerza, el siguiente punto a observar en este mercado será si las patentes e instalaciones acumuladas ahora permanecerán en el ranking, o si los países donde se han vendido vehículos eléctricos tomarán el control de la red de recogida y cambiarán el juego.
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