14 millones de baterías usadas de vehículos eléctricos en 2040: ¿quién dominará la economía circular?

El último informe sobre conocimientos tecnológicos elaborado por la Oficina Europea de Patentes (OEP) y la Agencia Internacional de la Energía (AIE) presenta un análisis exhaustivo de la innovación en la circularidad de las baterías, que abarca la recogida y clasificación de las baterías usadas, así como las tecnologías de reciclado, recuperación y reutilización. Dado que el objetivo de la circularidad de las pilas es reducir la dependencia de materiales críticos que primero deben extraerse y refinarse, una sección del informe investiga también el panorama de la innovación en torno al refinado de metales de las pilas.

"La innovación en las tecnologías de circularidad de las baterías es clave para asegurar los recursos, reforzar la competitividad y reducir el impacto medioambiental", dijo el presidente de la OEP, António Campinos. "A medida que este campo adquiere cada vez más importancia en los sistemas de recursos globales, las regiones que combinan ecosistemas industriales fuertes, marcos políticos de apoyo y acceso a materias primas de reciclaje estarán bien posicionadas para liderar la economía circular de las baterías. Europa reúne muchos de estos elementos, con un ecosistema de innovación diverso e iniciativas políticas que proporcionan una base sólida para el desarrollo de cadenas de valor de baterías circulares."

"En la era de la electricidad, las baterías se han convertido en una piedra angular de la seguridad energética y la competitividad industrial, pero solo se aprovechará todo su valor si los países construyen sólidos sistemas circulares en torno a ellas", dijo el Director Ejecutivo de la AIE, Fatih Birol. "Acelerar la innovación en el reciclaje y la reutilización puede aliviar la presión sobre las cadenas de suministro de minerales críticos, reducir el impacto ambiental y crear nuevas oportunidades económicas. Europa tiene importantes puntos fuertes en los que apoyarse, y este informe pone de relieve cómo la innovación selectiva y el apoyo a las políticas pueden ayudar a posicionarla a la vanguardia de una economía de baterías sostenible."

Basándose en dos décadas de datos mundiales sobre patentes, el informe destaca las tendencias emergentes, los principales innovadores y el potencial de la circularidad de las baterías para reducir la dependencia europea de las materias primas importadas. Examina la actividad de patentamiento en 24 tecnologías, basándose en unas 16 000 invenciones y casi 4 000 familias internacionales de patentes (IPF). El informe va acompañado de una actualización de la plataforma de energías limpias de la OEP, que ahora incluye una sección dedicada a la circularidad de las baterías. Asimismo, se ha actualizado el Deep Tech Finder de la OEP, que combina información sobre patentes e inteligencia empresarial para revelar los actores europeos emergentes en múltiples campos tecnológicos, con nuevos perfiles de empresas emergentes y universidades activas en la cadena de valor del reciclaje de baterías.

Circularidad de las baterías: una de las áreas de innovación más dinámicas en el campo de las tecnologías de baterías

Las patentes relacionadas con la circularidad de las baterías empezaron a dispararse en 2017, el mismo año en que las ventas mundiales de coches eléctricos superaron por primera vez la barrera del millón. Desde entonces, los IPF han crecido a una tasa anual compuesta del 42% para la circularidad de las baterías, en comparación con el 16% para la fabricación de baterías recargables y solo el 2% en todos los campos tecnológicos.

El auge de la innovación coincide con el aumento de la demanda mundial de baterías. El mercado se ha multiplicado recientemente por más de cinco, pasando de unos 180 GWh en 2020 a 1 100 GWh en 2024, y se espera que alcance los 3 500 GWh en 2030.

Las empresas asiáticas lideran toda la cadena de valor del reciclaje de baterías, Europa registra un crecimiento significativo

En 2023, las empresas asiáticas representaban el 63% de los IPF de circularidad de baterías, con Brunp, la filial de reciclaje del mayor fabricante de baterías del mundo CATL, superando a líderes anteriores como Toyota, LG y Sumitomo. Los innovadores europeos también siguen experimentando un crecimiento significativo en toda la cadena de valor, incluso en las áreas más activas en materia de patentes: la recogida de baterías usadas y la recuperación de metales mediante transformación química. Mientras que, a escala mundial, las empresas automovilísticas tienden a especializarse en la recogida y las mineras en la transformación química, la china Brunp y la coreana LG destacan por su actividad en todos los ámbitos.

China a la cabeza tanto en el refinado de metales críticos para baterías como en la circularidad de las mismas

Desde 2020, la cuota china de IPF en el refinado de metales para baterías ha igualado a la de Estados Unidos. Mientras tanto, las solicitudes de patentes nacionales de China en esta área han aumentado de alrededor del 10% de todas las solicitudes nacionales e internacionales a nivel mundial a principios de la década de 2000 a alrededor del 70% de estas solicitudes en los cinco años hasta 2023. Una concentración similar se observa en la circularidad de las baterías, donde la cuota de China en los IPF aumentó del 5% al 29% entre 2013 y 2023. Durante el mismo periodo, los actores japoneses y coreanos mantuvieron una cuota significativa de IPFs en esta área, mientras que la cuota de Europa se redujo ligeramente - del 22% al 21% - y las contribuciones de Australia, Canadá y Estados Unidos siguen siendo limitadas.

Ampliar la innovación sigue siendo esencial para que Europa aproveche plenamente sus principales puntos fuertes

Los solicitantes europeos son especialmente activos en la recogida y la transformación química, centrándose en ámbitos como las tecnologías de manipulación a distancia (34% de los IPF), así como el aislamiento y la inmovilización (30%) y la extracción hidrometalúrgica tras un pretratamiento pirolítico (26%). Este enfoque refleja el potencial de Europa para gestionar volúmenes crecientes de baterías usadas. Las principales empresas europeas también trabajan en tecnologías para transformar materiales reciclados en nuevos componentes de baterías. Entre ellos se encuentran Umicore, el mayor reciclador de baterías de Europa, BASF y organismos públicos de investigación como el CEA, uno de los principales solicitantes del sector energético francés.

La ampliación y la innovación siguen siendo esenciales para que Europa reduzca los costes de reciclado, mejore la eficiencia y supere los retos actuales, como la fragmentación de los flujos de residuos, los diseños heterogéneos de las pilas y la automatización limitada. Mientras tanto, ya existe un marco político cada vez más coherente. Iniciativas recientes como la Ley de Aceleración Industrial, el Plan de Acción RESourceEU y el Battery Booster Facility, así como el Reglamento de Baterías de 2023, pretenden reforzar la capacidad industrial y apoyar la producción local y las cadenas de valor circulares integradas. En este contexto, el marco político en evolución de Europa, combinado con su diversa base industrial y de investigación, así como las nuevas empresas emergentes, proporciona bases prometedoras para el éxito, si se alinea eficazmente con la inversión industrial específica. Para ayudar a identificar dónde es más necesario el apoyo, el Data Desk del Observatorio de la OEP permite transformar los datos de patentes de la OEP en inteligencia procesable. La versión beta del Data Desk presenta una cartografía detallada de las tecnologías de almacenamiento de energía, lo que permite un análisis en profundidad de todo el campo. Los datos de esta versión beta se actualizarán completamente a su debido tiempo y en futuras actualizaciones se añadirán cartografías adicionales que cubran otras tecnologías críticas.

Plataforma tecnológica enriquecida del EPO y Deep Tech Finder actualizado

La OEP ofrece varias plataformas tecnológicas que facilitan a científicos e investigadores la exploración de Espacenet, la mayor fuente única de información sobre patentes del mundo, de libre acceso. Aprovechando la experiencia de los examinadores de patentes de la OEP y las oficinas nacionales de patentes, la plataforma de energía limpia se ha enriquecido con tecnologías de circularidad de baterías, proporcionando 24 nuevas áreas tecnológicas de búsqueda. Además, nuestra herramienta gratuita Deep Tech Finder se ha actualizado para incluir los perfiles de casi 60 empresas emergentes y universidades europeas que han solicitado protección por patente para invenciones en estas áreas desde 2006. La herramienta actualizada también ofrece una navegación mejorada y una cobertura ampliada de nuevas empresas en todos los campos tecnológicos.