Esta es una versión ampliada del artículo publicado originalmente en el Mercado de Innovación en Movilidad del IET.
La revolución de la movilidad eléctrica necesita su propio «combustible»: millones de baterías fabricadas con toneladas de materias primas escasas. Afortunadamente, a diferencia del petróleo, este combustible puede mantenerse en el circuito. En este artículo, Piotr Grudzień, Especialista en Circularidad de Bax Battery, explora varios ejemplos de cómo empresas innovadoras del sector de las baterías crean valor a partir de prácticas circulares, basándose en opiniones de primera mano de los socios del proyecto BatteReverse.
Todos los modelos de negocio presentados tienen algo en común: aprovechan el poder de la colaboración para optimizar el uso de las baterías de los VE.
– Piotr Grudzień, Especialista en Circularidad de Baterías
Sólo en 2030, Europa se enfrentará a la tarea de producir más de nueve millones de vehículos eléctricos, lo que requerirá baterías con aproximadamente un millón de toneladas de materias primas críticas como cobalto, níquel, manganeso y litio. Estos metales raros, que se obtienen y procesan predominantemente fuera de Europa, suponen un importante reto para la cadena de suministro de la industria automovilística, al igual que el tratamiento eficaz y seguro de los residuos de baterías generados. Se calcula que en 2030 habrá que recoger y reciclar más de 300.000 toneladas de pilas, pero ¿cómo hacerlo de forma eficaz y segura? El proyecto BatteReverse, una iniciativa financiada por la UE y lanzada en 2023, se dedica a mejorar la logística inversa de las baterías de los vehículos eléctricos mediante el desarrollo de nuevas tecnologías, la optimización de los procesos existentes y el establecimiento de colaboraciones innovadoras.
Como parte del proyecto, Bax ha cartografiado más de 150 empresas clave en Europa y ha analizado más de 20 tipos de partes interesadas, como se muestra en la imagen de la izquierda.
Dado que la logística inversa aún no se ha normalizado, los procesos y las funciones dentro de las empresas siguen evolucionando. Esto crea un espacio dinámico lleno de oportunidades tanto para los agentes industriales establecidos, como los fabricantes de equipos originales (OEM) y los recicladores, como para los nuevos participantes en el mercado, como las empresas de nueva creación centradas en soluciones de gestión de datos o productos de baterías de segunda vida. Los cuatro casos empresariales siguientes presentan ejemplos de cómo estas partes interesadas clave colaboran con otras empresas para mejorar la circularidad de las baterías, al tiempo que reducen costes y generan beneficios.
Ninguna batería debe desperdiciarse: abastecimiento de baterías para una segunda vida en Škoda Auto
El visual introductorio ilustra que los residuos de pilas no se generan únicamente después de su uso. Actualmente, la mayoría de las pilas que requieren tratamiento son las que se desechan durante la fase de producción. Esto se debe principalmente a que la mayoría de las baterías de los VE siguen circulando, y suelen tardar entre 10 y 15 años en llegar al final de su vida útil. También es el caso de Škoda Auto, un fabricante de automóviles relativamente nuevo en la producción masiva de vehículos eléctricos. Al igual que otros OEM de VE, Škoda se encuentra con que un cierto porcentaje de sus baterías se consideran inadecuadas durante los procesos de control de calidad e I+D. Aunque estas baterías no cumplan las normas de los vehículos nuevos, suelen conservar una vida útil considerable (más del 70%), lo que las hace viables para usos alternativos, como los sistemas de almacenamiento estacionario.
Por eso el OEM llega a acuerdos con varios socios integradores para explorar oportunidades de segunda vida para las baterías. Los proyectos piloto han demostrado que, en los sistemas estacionarios, la capacidad de las células de la batería disminuye sólo un 2% al año, lo que puede prolongar su vida útil hasta 15 años. Este enfoque reduce significativamente la huella de carbono asociada a todo el ciclo de vida de las pilas.
Desde la perspectiva de Škoda Auto, cada batería que se reutiliza para darle una segunda vida significa no sólo una reducción o aplazamiento de los costes de reciclaje, sino también un potencial flujo de ingresos. Esto se consigue mediante acuerdos con empresas de reutilización de baterías o con clientes que buscan soluciones de almacenamiento de energía, como proveedores de estaciones de carga y empresas de suministro energético. Para estos clientes, es crucial que estas baterías procedan directamente del OEM.
Škoda Auto tiene un conocimiento exhaustivo del estado de salud (SoH) y del historial de cada batería, lo que garantiza la fiabilidad y la trazabilidad del origen de la batería. Una vez que estas pilas han cumplido su segunda vida útil, pueden reciclarse de acuerdo con los principios de la economía circular, lo que permite recuperar sus materias primas para la producción de nuevas pilas.
Maximizar la vida útil de las baterías: control de flotas por Bib Batteries
Elegir la estrategia más eficaz para las baterías de e-movilidad retiradas no siempre es fácil. Bib Batteries, una empresa francesa, ha desarrollado una solución basada en datos para este problema. Su algoritmo evalúa el valor residual de mercado de las baterías, lo que les permite ofrecer a los operadores de flotas de baterías la mejor solución: reparación, uso de segunda vida o reciclaje. Este sistema incluye un registro digital para que los técnicos escaneen y gestionen las baterías de la flota mediante códigos QR, facilitando la notificación de incidencias y proporcionando instrucciones específicas para la reparación, las aplicaciones de segunda vida o el reciclaje. Los gestores obtienen información de los cuadros de mando que muestran las métricas de las baterías, las necesidades operativas y los indicadores financieros, así como herramientas para organizar el transporte de las baterías y hacer un seguimiento de su depreciación económica.
La propuesta de valor de Bib Batteries se centra en minimizar los costes de los operadores de vehículos ayudándoles a supervisar y optimizar sus flotas de baterías, así como a mantener un mantenimiento eficaz y prácticas de gestión circular. La empresa suele ofrecer una alternativa más rentable que el reciclaje puro, lo que permite a los operadores y fabricantes preservar el flujo de caja al tiempo que se deshacen de las pilas de forma responsable. En la actualidad, aunque la mayor parte de la clientela de Bib Batteries son operadores de micromovilidad, la start-up francesa está ampliando sus servicios para incluir también a los OEM de VE.
La principal fuerza del modelo de negocio de Bib Batteries reside en su red de socios capaces de transportar, reparar y reutilizar pilas. Esto se complementa con sus algoritmos patentados, que son expertos en analizar los datos de las baterías. Bib Batteries aplica un modelo de suscripción mensual, cobrando a los clientes en función del número de baterías de su flota. Esto proporciona un flujo de ingresos constante. Además, la empresa genera ingresos a través de comisiones obtenidas por facilitar transacciones entre diversas entidades, como la venta de pilas de segunda mano a reutilizadores.
Dar una segunda vida a los módulos de baterías de VE gastados: reutilización en betteries AMPS
La reutilización de las baterías usadas de los vehículos eléctricos ha surgido como un modelo de negocio distinto, con la aparición de muchas empresas innovadoras en toda Europa. Mientras que la mayoría se centra en las baterías de postproducción, como las de Škoda Auto, sólo unos pocos elegidos abordan el reto más complejo de las baterías de postconsumo para VE.
Un ejemplo de ello es la start-up berlinesa betteries AMPS. Esta empresa está especializada en la creación de sistemas de almacenamiento de energía certificados, circulares, móviles, modulares y polivalentes, que sirven como alternativas ecológicas a los generadores tradicionales alimentados por combustibles contaminantes.
betteries AMPS se abastece principalmente de baterías usadas para VE del Grupo Renault. Estos paquetes se desmontan en módulos de baterías en el centro de reutilización de Renault, la Refactoría, situada cerca de París. En función de su capacidad restante, los módulos se clasifican y se reciclan en bloques de construcción modulares, llamados betterPacks. Una vez montados los módulos y equipados con un Sistema de Gestión de Baterías (BMS), estos sistemas energéticos se conectan a una plataforma empresarial digital, facilitando el seguimiento de los activos y la gestión de la energía.
La principal aplicación de los productos de segunda vida de betteries AMPS son las zonas remotas que necesitan energía limpia y fiable fuera de la red, como los países en desarrollo, la industria cinematográfica y de iluminación, los festivales y las obras de construcción. Los clientes valoran las ventajas medioambientales de estas soluciones de segunda vida, su facilidad de uso y la capacidad de controlar y gestionar los módulos. Sin embargo, las empresas de reutilización como betteries AMPS a menudo se encuentran con dificultades para conseguir un suministro constante de baterías usadas de VE. Por tanto, formar asociaciones con grandes fabricantes de equipos originales, operadores de flotas, talleres de reparación y desguaces es crucial para el éxito de cualquier negocio de baterías de segunda vida.
Transformación de las baterías al final de su vida útil en materiales básicos: reciclaje en TES
Cuando se han explorado todas las demás opciones circulares para los VE, el reciclaje se convierte en el último paso para recuperar materias primas secundarias para la nueva producción de baterías. Este proceso, realizado por recicladores como TES, socio de BatteReverse, se divide en dos etapas: el pretratamiento y el reciclado hidrometalúrgico. En la fase de pretratamiento del reciclaje de baterías de VE, se descarga el paquete de baterías por seguridad, se abre manualmente y se extraen sus módulos. Los componentes restantes se clasifican y reciclan, y los módulos reutilizables se evalúan en función de su Estado de Salud (SoH). Los módulos considerados no reutilizables se siguen descargando y segregando, y después se transforman en sustancias finas. A continuación, estas sustancias se separan en acero, plásticos y materiales activos en forma de masa negra. Esta masa negra se transporta a otra instalación para su tratamiento hidrometalúrgico. Este tratamiento incluye una serie de subprocesos como la flotación por espuma, la lixiviación, la extracción, la precipitación y la cristalización, para separar la masa negra en materiales valiosos como litio, níquel, cobalto y manganeso.
TES opera un modelo de negocio basado en servicios con oportunidades adicionales de recuperación de valor. Los clientes pagan por los servicios de reciclaje, lo que les proporciona un flujo de ingresos previsible. Los ingresos se complementan con devoluciones de valor procedentes de la venta de piezas recuperadas y materiales reciclados, que se comparten con clientes estratégicos de mayor tamaño. Otras empresas de reciclaje se basan principalmente en la venta de masa negra o materias primas secundarias, un modelo que depende de la demanda mundial y de los precios de mercado de los materiales de las pilas.
Para aumentar la rentabilidad de estos modelos de negocio, los procesos de reciclaje deben superar varios cuellos de botella. El desmontaje del conjunto de baterías requiere mucho tiempo y mano de obra. Por eso, en BatteReverse estamos explorando la colaboración humano-robot para automatizar el proceso. Otro problema es la escala limitada de las operaciones.
El número de instalaciones de reciclaje en Europa está aumentando, pero sigue siendo insuficiente para gestionar el volumen de residuos de pilas que crece rápidamente, lo que hace que una parte importante de la masa negra se envíe a Asia. Deben desplegarse más plantas hidrometalúrgicas en Europa para evitar una logística innecesaria y minimizar la huella de carbono de los procesos de tratamiento de las pilas.
El valor de la colaboración: la mayor red de expertos en circularidad de baterías
Todos los modelos de negocio presentados anteriormente tienen algo en común: aprovechan el poder de la colaboración para optimizar el uso de las baterías de los VE. Reconociendo la importancia de estas valiosas conexiones, creamos la Comunidad BatteReverse, la mayor red de expertos en circularidad de baterías. En la plataforma, empresas, investigadores y responsables políticos pueden debatir los problemas más acuciantes de la logística inversa, intercambiar buenas prácticas y forjar nuevas colaboraciones. El equipo de BatteReverse publica periódicamente las noticias y opiniones más relevantes sobre la evolución de la política, el mercado y la tecnología. Los miembros de la comunidad tienen la oportunidad de interactuar entre sí utilizando espacios temáticos dedicados y conectarse durante nuestra serie de seminarios web de Cortocircuito. Si has llegado hasta el final del artículo, significa que deberías unirte a nosotros y contribuir a estas conversaciones vitales.
Más información sobre el trabajo del equipo de Pilas
Ayudamos a la cadena de valor de las baterías y a la industria automovilística a implantar soluciones y modelos de negocio innovadores para maximizar el valor de las baterías de movilidad eléctrica, minimizando al mismo tiempo su huella medioambiental. Ponte en contacto para saber más:
batteries@baxcompany.com
