Nuevas oportunidades de inversión en tecnología de baterías

A medida que aumenta la demanda de computación móvil y automóviles totalmente eléctricos, las limitaciones de la tecnología actual de baterías presenta un obstáculo. Inventado  en la década de 1790 por el físico italiano Alessandro Volta, la batería eléctrica ha sido el caballo de batalla de numerosos aparatos, dispositivos y máquinas.

A medida que los dispositivos de consumo se han vuelto más pequeños y su uso ininterrumpido antes de recargarse más importante, también se ha vuelto cada vez más importante que las baterías se miniaturicen y sean más eficientes energéticamente. Sin embargo, esto ha demostrado ser un obstáculo tecnológico que, si se supera, será un desarrollo importante y rentable para la economía de alta tecnología del mañana.

Tecnología de batería

Todas las baterías eléctricas se basan en la reacción química fundamental de reducción y oxidación (redox) que puede ocurrir entre dos materiales diferentes. Estas reacciones se almacenan en un recipiente cerrado y sellado. El cátodo, o terminal positivo, es reducido por el ánodo, o terminal negativo, donde ocurre la oxidación. El cátodo y el ánodo están separados físicamente por un electrolito que permite que los electrones fluyan fácilmente de un terminal al otro. Este flujo de electrones provoca un potencial eléctrico, que permite una corriente eléctrica cuando se completa un circuito.

Las baterías de consumo desechables (conocidas como baterías primarias), como las pilas de tamaño AA y AAA producidas por empresas como Energizer ( ENR ), se basan en una tecnología que no es propicia para las aplicaciones modernas. Por un lado, no son recargables. Estas llamadas pilas alcalinas utilizan un cátodo de dióxido de manganeso y un ánodo de zinc, separados por un electrolito de dióxido de potasio diluido. El electrolito oxida el zinc en el ánodo mientras que el dióxido de manganeso en el cátodo reacciona con los iones de zinc oxidados para crear electricidad. Gradualmente, los subproductos de la reacción se acumulan en el electrolito y la cantidad de zinc que queda por oxidar disminuye. Finalmente, la batería se agota. Estas baterías suelen proporcionar 1,5 voltios de electricidad y pueden disponerse en serie para aumentar esa cantidad. Por ejemplo, dos baterías AA en serie proporcionan tres voltios de electricidad.

Las baterías recargables (conocidas como baterías secundarias) funcionan de la misma manera, utilizando una reacción de oxidación de reducción entre dos materiales, pero también permiten que la reacción fluya a la inversa. Las baterías recargables más comúnmente utilizadas en el mercado hoy en día son las de iones de litio (LiOn), aunque también se probaron otras tecnologías en la búsqueda de una batería recargable funcional, incluyendo níquel-hidruro metálico (NiMH) y níquel-cadmio (NiCd).

NiCd fueron las primeras baterías recargables disponibles comercialmente para uso en el mercado masivo, pero sufrieron por ser capaces de solo un número limitado de recargas. NiMH reemplazó las baterías de NiCd y se pudieron cargar con más frecuencia. Desafortunadamente, tenían una vida útil muy corta, por lo que si no se usaban poco después de producirse, podrían resultar ineficaces. Las baterías LiOn resolvieron estos problemas al venir en un recipiente pequeño, tener una larga vida útil y permitir muchas cargas. Sin embargo, las baterías LiOn no son las más utilizadas en la electrónica de consumo, como los dispositivos móviles y las computadoras portátiles. Estas pilas son mucho más caras que las pilas alcalinas desechables y normalmente no vienen en los tamaños tradicionales de AA, AAA, C, D, etc.

El último tipo de baterías recargables con el que la mayoría de la gente está familiarizada son las baterías líquidas de plomo-ácido, más comúnmente utilizadas como baterías de automóvil. Estas baterías pueden proporcionar mucha energía (como cuando se arranca un automóvil en frío), pero contienen materiales peligrosos, como plomo y ácido sulfúrico, que se utilizan como electrolito. Este tipo de baterías deben desecharse con cuidado para no contaminar el medio ambiente o causar daños físicos a quienes las manipulan.

El objetivo de la tecnología de baterías actual es crear una batería que pueda igualar o mejorar el rendimiento de las baterías LiOn, pero sin el alto costo asociado con su producción. Dentro de la familia de iones de litio, los esfuerzos se han centrado en agregar ingredientes adicionales para aumentar la efectividad de la batería y reducir el precio. Por ejemplo, los   arreglos de litio-cobalto (LiCoO2) ahora se encuentran en muchos teléfonos celulares, computadoras portátiles, cámaras digitales y productos portátiles. Las  celdas de litio-manganeso (LiMn2O4) se utilizan con mayor frecuencia para herramientas eléctricas, instrumentos médicos y sistemas de propulsión eléctricos, como los que se encuentran en los vehículos eléctricos.

Actualmente, hay equipos que realizan  capacidad  que una batería LiOn típica. Estas baterías literalmente «respirarían» aire usando oxígeno libre para oxidar el ánodo. Si bien esta tecnología parece prometedora, existen varios problemas tecnológicos, incluida una rápida acumulación de subproductos que disminuyen el rendimiento y el problema de la «muerte súbita» en la que la batería deja de funcionar sin previo aviso.

Las baterías de metal de litio también son un desarrollo impresionante, que promete casi cuatro veces más eficiencia energética que la tecnología actual de baterías de automóviles eléctricos. Este tipo de batería también es mucho menos costosa de producir, lo que reducirá el costo de los productos que las usan. Sin embargo, los problemas de seguridad son una preocupación importante, ya que estas baterías pueden sobrecalentarse, provocar un incendio o explotar si se dañan. Otras nuevas tecnologías en las que se está trabajando incluyen litio-azufre y silicio-carbono, pero estas células aún se encuentran en las primeras fases de investigación y aún no son comercialmente viables. También se están produciendo varios desarrollos en torno a las baterías alimentadas por energía solar.

Invertir en tecnología de baterías

Si la tecnología de la batería despega en estas nuevas y emocionantes direcciones, reducirá el costo de producción de la electrónica de consumo y de los vehículos eléctricos como los producidos por Tesla Motors ( gigafábrica ‘ no solo para producir más vehículos, sino también para producir sus propias baterías LiOn en casa, junto con el gigante japonés de la electrónica Panasonic (ADR: PCRFY). Al tomar el problema de la producción de baterías en sus propias manos, Tesla puede haber encontrado una excelente manera de ganar exposición de inversión tanto en autos eléctricos como en tecnología de baterías.

El mercado de la tecnología de baterías es algo miope con nuevas tecnologías, desarrollos y asociaciones que catapultan a la industria hacia adelante. El “Informe de las 20 principales empresas de fabricación de baterías de iones de litio de 2018 ” de Visiongain proporciona una gran cantidad de información sobre el mercado de la tecnología de baterías y sus principales fabricantes. Las empresas del informe incluyen las siguientes:

•  A123 Systems Inc.
•  Corporación de Suministro de Energía Automotriz (AESC)
•  Corporación de la Industria de la Aviación de China (AVIC)
•  BYD Company Ltd.
•  CBAK Energy Technology Inc.
•  Comtemporary Amperex Technology Ltd (CATL)
•  GS Yuasa Corporation
•  Energía de alta tecnología Co., Ltd de Hefei Guoxuan
•  Hitachi Chemical Co., Ltd.
•  Johnson Controls International Plc.
•  LG Chem
•  Microvast Inc.
•  Panasonic Corporation
•  Baterías Saft
•  Samsung SDI Co. Ltd.
•  TDK Corporation / Amperes Technology Ltd (ATL)
•  Tesla Inc.
•  Tianjin Lishen Battery Joint-Stock Co., Ltd.
•  Tianneng Power International Ltd
•  Toshiba Corporation

Otros nombres notables en la industria de las baterías incluyen los siguientes:

• Arotech Corp ( ARTX ) desarrolla y distribuye baterías de litio y zinc-aire y cuenta con el ejército estadounidense entre sus clientes.
• PolyPore Inc. ( PPO ) produce baterías de polímero de litio altamente especializadas principalmente para usos industriales y médicos.
• Ener1 (OTCMKTS: HEVVQ) es una empresa de energía alternativa que tiene una empresa conjunta de propiedad mayoritaria   con Delphi Automotive ( DLPH ) para crear soluciones de baterías para vehículos eléctricos.
• Haydale Graphene Industries PLC (LON: HAYD) es una empresa del Reino Unido que aprovecha la nanotecnología y el material grafeno para producir, entre otras cosas, baterías basadas en grafeno.
• Applied Graphene Materials (OTCMKTS: APGMF) también está realizando investigaciones para aplicaciones basadas en grafeno.
• EnerSys es un  juego puro  con baterías. Actualmente es el mayor fabricante de baterías industriales a nivel mundial.

También existe el ETF (LIT) de Global X Lithium & Battery Tech. este ETF busca rastrear el Solactive Global Lithium Index y brinda exposición a una cartera diversificada de empresas que cotizan en bolsa que se centran principalmente en el litio, incluida la extracción de litio, el refinado de litio y el uso de litio en la producción de baterías. Las principales participaciones en el ETF LIT a octubre de 2018 incluyen lo siguiente:

• FMC CORP 18.06%
• ALBEMARLE CORP 17,64%
• SAMSUNG SDI CO LTD 7,40%
• ENERSYS 6,91%
• QUIMICA Y MINERA CHIL-SP 6.62%
• LG CHEM LTD 5.41%
• GS YUASA CORP 4,95%
• PANASONIC CORP 4.60%
• TESLA INC 4,37%
• SIMPLO TECHNOLOGY CO LTD 4.24%

La línea de fondo

Las baterías para la energía siempre han sido importantes en la era moderna. Sin embargo, con la llegada de la informática móvil y los coches eléctricos, su importancia seguirá creciendo. En este momento, por ejemplo, los paquetes de energía de la batería representan más de la mitad del costo de un automóvil Tesla.

Debido a su creciente importancia, la investigación sobre baterías recargables más nuevas y mejores está ganando impulso. Las baterías de litio-aire y litio-metal pueden llegar a ser el avance que importa. Si estas tecnologías terminan dando sus frutos, invertir en grandes empresas involucradas en la producción de baterías, en fabricantes de iones de litio puros o la exposición indirecta a través de productores de metal de litio puede ayudar a impulsar el desempeño futuro de una cartera.