El mercado de materiales para trenes de potencia de vehículos eléctricos alcanzará los 47,000 millones de dólares en 2030
2 de septiembre de 2020.- Las baterías de tracción y los motores de los vehículos eléctricos (EV) son muy diferentes a los componentes del tren motriz de los vehículos con motor de combustión interna que reemplazan. Su ascenso meteórico conducirá a una demanda mucho mayor para varios mercados de materiales que de otra manera solo verían un crecimiento modesto. Por ejemplo, mientras que el motor de combustión y la transmisión se basan en gran medida en aleaciones de aluminio y acero, las baterías de iones de litio por sí solas también requieren una gran cantidad de níquel, cobalto, aluminio, litio, cobre, aislamiento, materiales de interfaz térmica y mucho más en la celda y nivel de paquete.
IDTechEx prevé más de 28 materiales utilizados en la construcción de sistemas de propulsión de vehículos eléctricos, cada uno con cuotas de mercado cambiantes. Se observa un rápido aumento de la demanda en varios mercados de materiales después de una pequeña caída en 2020 debido a las implicaciones de COVID-19 para el mercado automotriz. Fuente: Investigación de IDTechEx, “Materiales para vehículos eléctricos 2020-2030”, www.IDTechEx.com/EV-Mats.
El nuevo informe de IDTechEx, » Materiales para vehículos eléctricos 2020-2030 «, identifica y analiza tendencias en materiales a nivel de paquete y celda de batería de vehículo eléctrico, y materiales de motor de tracción eléctrica, para determinar la demanda general de materiales de la construcción y futuras mejoras de estos componentes. Para cada uno, se utiliza un desglose granular para pronosticar cada material requerido y su valor de mercado durante los próximos 10 años.
IDTechEx prevé más de 28 materiales utilizados en la construcción de sistemas de propulsión de vehículos eléctricos, cada uno con cuotas de mercado cambiantes. Se observa un rápido aumento de la demanda en varios mercados de materiales después de una pequeña caída en 2020 debido a las implicaciones de COVID-19 para el mercado automotriz. Fuente: Investigación de IDTechEx, » Materiales para vehículos eléctricos 2020-2030″.
Materiales de la celda de batería
Varias de las materias primas utilizadas en los componentes de los vehículos eléctricos tienen prácticas mineras cuestionables o cadenas de suministro volátiles, lo que lleva a los fabricantes de equipos originales a cambiar la forma en que fabrican baterías y motores. Un material de cátodo de uso común, el cobalto, tiene prácticas mineras muy cuestionables. También es un material muy caro con su suministro y minería confinados a una gran mayoría en China y la República Democrática del Congo. Como resultado, los fabricantes de equipos originales (OEM) tienden a utilizar compuestos químicos de cátodo de níquel más altos, como NMC 622 e incluso NMC 811 en algunos vehículos nuevos.
Otra tendencia significativa es la eliminación gradual de los cátodos LFP. El mercado chino de automóviles eléctricos, hasta 2018, utilizaba principalmente cátodos LFP. Esto ahora ha cambiado de modo que en 2019 solo el 3% de los automóviles nuevos usaban LFP; sin embargo, la introducción del Tesla Model 3 en China con LFP podría alterar esta tendencia. A pesar de la reducción en la participación de mercado de materiales como el cobalto, el mercado de vehículos eléctricos en rápido crecimiento impulsará la demanda de cobalto y muchos otros materiales drásticamente en los próximos 10 años.
Materiales del paquete de baterías
La densidad de energía celular está aumentando, pero también vemos que la densidad de energía del paquete está aumentando. Con los fabricantes mejorando sus diseños de baterías, la masa de materiales que se utilizan alrededor de las celdas se reduce constantemente, lo que permite usar un paquete de baterías más liviano o más celdas para la misma masa. Esto puede verse afectado en gran medida por la elección del material para el gabinete, y los fabricantes de equipos originales se interesan más en la utilización de compuestos. La estrategia de gestión térmica también tiene un impacto significativo. Esto incluye la elección de variantes de enfriamiento activo o pasivo, materiales de interfaz térmica, prevención de fugas térmicas y materiales ignífugos. Con una mayor densidad de energía y la demanda de los consumidores de una carga rápida, se requiere una gestión térmica más eficaz en un paquete más pequeño y ligero.
IDTechEx consideró más de 150 automóviles híbridos enchufables y eléctricos de batería vendidos entre 2015-2019 para mostrar las tendencias en la densidad de energía por estrategia de gestión térmica y por año. Datos completos disponibles en el informe IDTechEx, » Materiales para vehículos eléctricos 2020-2030 «. Fuente: Investigación IDTechEx.
Materiales del motor eléctrico
Junto a las baterías, la demanda de motores eléctricos de tracción aumentará rápidamente durante los próximos 10 años, no solo por las ventas generales de vehículos, sino también por el aumento de vehículos que usan más de un motor, específicamente en autos premium y vehículos pesados. Crítico para los materiales, la mayor parte del mercado de vehículos eléctricos está utilizando motores con rotores basados en imanes permanentes. Estos materiales suelen contener varias tierras raras como el neodimio y el disprosio, los cuales tienen una cadena de suministro muy limitada geográficamente y un historial de precios volátil. Si bien se encuentran en una cantidad relativamente pequeña en el motor, pueden representar una parte muy significativa del costo del motor. Estamos viendo que algunos fabricantes como Renault utilizan motores sin imanes,
Otra cuestión clave en el diseño de motores proviene de la reciclabilidad. A menudo se pasa por alto en la etapa de desarrollo, cuando un motor / vehículo llega al final de su vida útil, ¿es fácil quitar los costosos materiales críticos utilizados en los imanes o bobinados? La mayoría de los diseños actuales no tienen esto en cuenta y, si bien vemos que algunos fabricantes cambian a motores con materias primas menos costosas o más fáciles de reciclar, la gran mayoría del mercado se está enfocando en mejoras incrementales en la eficiencia de los diseños actuales.
Para obtener más información sobre los materiales utilizados en el tren motriz de los vehículos eléctricos, su demanda, las tendencias en la utilización y los valores de mercado, consulte el nuevo informe de IDTechEx – » Materiales para vehículos eléctricos 2020-2030 «. Una extensa base de datos de automóviles eléctricos de pasajeros, recopilada por IDTechEx, se utiliza además para determinar tendencias en la densidad de energía de la celda y el paquete de la batería, la capacidad de energía, la geometría de la celda, la química de la celda, la estrategia de gestión térmica, la tecnología del motor y la potencia de salida, lo que lleva a una conjunto de demandas materiales y previsiones de valor de mercado.
Para obtener más información sobre este informe, visite www.IDTechEx.com/EV-Mat o para conocer la cartera completa de investigación sobre vehículos eléctricos disponible en IDTechEx, visite www.IDTechEx.com/research/EV .
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