O Momento da Verdade

A mudança global em direção à mobilidade elétrica é inegável. As previsões indicam que a indústria automotiva e de veículos comerciais produzirá cerca de 70 milhões de veículos elétricos (VEs) de passageiros e comerciais até 2035¹ ². Essa transformação envolve não apenas o desenvolvimento de tecnologias avançadas de baterias e a localização das cadeias de valor, mas também a industrialização de gigafábricas.

A rápida expansão revela outro desafio significativo: a gestão dos enormes volumes de baterias usadas e resíduos de produção. Portanto, a implementação de uma economia circular para baterias será um componente crucial de uma estratégia de baterias bem-sucedida.

Até 2035, o volume acumulado de retorno de baterias usadas deverá atingir cerca de 50 milhões de toneladas globalmente, um aumento significativo em relação ao volume atual de cerca de dois milhões de toneladas³. Carregadas em cerca de 2 milhões de contêineres de transporte marítimo e colocadas ponta a ponta, essas baterias usadas se estenderiam por metade da circunferência da Terra. Esse volume impressionante levanta uma questão crítica: o que deve ser feito com todas essas baterias devolvidas e resíduos de produção?

Mais do que reciclagem

A resposta imediata para a questão do que fazer com as baterias devolvidas geralmente é a reciclagem. De fato, quando feita corretamente, a reciclagem de baterias é uma maneira eficiente de recuperar matérias-primas valiosas para reutilização na produção de novas baterias. A reciclagem pode reduzir as emissões de CO₂ em até 30% em comparação à mineração, além de diminuir a dependência de recursos primários e fortalecer a resiliência geopolítica de longo prazo por meio de sistemas locais de ciclo fechado⁴. Por essas razões, a reciclagem de baterias é incentivada por reguladores — como é o caso da exigência de conteúdo reciclado prevista na regulamentação de baterias da União Europeia⁵.

No entanto, ao se analisar mais de perto o desenvolvimento da tecnologia de baterias, surge um aspecto menos discutido: a reciclagem pode, potencialmente, destruir um valor funcional significativo da bateria. Um processo típico de reciclagem de baterias envolve várias fases essenciais. Começa com a coleta das baterias gastas de diferentes fontes. Em seguida, elas passam por diagnóstico e triagem para avaliação de sua condição e categorização conforme seu estado e tipo. Depois disso, são desmontadas para gerar a chamada massa negra (black mass), que contém materiais valiosos. Finalmente, metais como lítio, cobalto e níquel são extraídos dessa massa. Esses passos são fundamentais para garantir que o processo seja eficiente e eficaz.

Com o avanço das tecnologias de bateria, espera-se que sua vida útil supere a do veículo típico nas faixas de baixo custo e alto volume. Em especial, o uso de baterias LFP (fosfato de ferro e lítio) de baixo custo, aliado a perfis de uso moderados, pode resultar em baterias com mais de 25 anos de vida útil, perfeitamente adequadas para reutilização após o uso no primeiro veículo.

Por outro lado, no segmento de alto desempenho, onde as baterias NMC com ânodos de silício devem se tornar a tecnologia preferida, a vida útil mais curta e o uso frequente de cargas rápidas podem demandar a substituição da bateria — seja por uma nova ou uma recondicionada.

Para lidar com essa questão, é essencial uma abordagem holística para baterias usadas. Além da reciclagem, existem três outros "Rs" nos métodos de revitalização de baterias: reparo, recondicionamento e reuso.

1. Reparo: Envolve a substituição de componentes danificados da bateria, principalmente unidades de controle, eletrônicos e fiação, para que ela possa continuar sendo usada no mesmo veículo.
2. Recondicionamento: Esse processo prepara uma bateria usada para continuar servindo em aplicações automotivas, não necessariamente no mesmo carro. As baterias recondicionadas podem ser cruciais para criar uma estratégia de pós-venda sustentável e econômica e estabilizar o valor residual de carros elétricos usados.
3. Reuso: Também conhecido como aplicações de segunda vida, esse método é destinado a baterias que não atendem mais aos requisitos automotivos, mas que ainda são adequadas para outros usos, como sistemas de armazenamento estacionário ou veículos elétricos de duas e três rodas.

Potencial inexplorado para novos entrantes

O mercado secundário de baterias está evoluindo para um mercado de múltiplos bilhões de euros, com um tamanho total projetado para atingir cerca de €25 bilhões até 2035. A reciclagem de resíduos de produção e baterias no fim da vida útil constitui uma parte significativa desse mercado (cerca de €15 bilhões até 2035).⁶ Ingressar no setor de reciclagem pode ser desafiador para novos entrantes devido à forte concorrência de grandes empresas químicas e startups com tecnologias exclusivas.

Entre os casos de uso de revitalização, o recondicionamento e o reuso se mostram particularmente atrativos para novos entrantes. A concorrência atual consiste principalmente em startups fragmentadas e atividades de pequena escala por parte de fabricantes de equipamentos originais (OEMs). As operações de recondicionamento e reuso são predominantemente mecânicas e elétricas, alinhando-se diretamente com as competências centrais dos players automotivos tradicionais. O recondicionamento e o reuso constituem coletivamente um mercado de valor substancial, estimado em cerca de €9 bilhões até 2035. Desses, €4 bilhões são atribuídos ao segmento de recondicionamento, enquanto os €5 bilhões restantes são direcionados ao mercado de reuso. A concorrência no segmento de recondicionamento é apenas moderada, envolvendo principalmente OEMs que dominam o setor de peças de reposição. O mercado independente de recondicionamento ainda não está bem estabelecido. Restrições regulatórias, como o passaporte da bateria e as responsabilidades estendidas do produtor na Europa, além do código da bateria na China, devem ser consideradas nas operações de recondicionamento. O reuso, por outro lado, é amplamente impulsionado por startups que oferecem soluções em pequena escala. Soluções industrializadas para reuso estão em desenvolvimento. Gerenciar variações no estado de saúde (SoH) e no comportamento de envelhecimento das baterias usadas, bem como definir claramente a responsabilidade em caso de danos, são desafios atuais da cadeia de valor.

O reparo constitui apenas uma pequena parcela do mercado, projetada para representar cerca de €1 bilhão até 2035.⁷ Esse segmento é amplamente dominado por OEMs devido ao longo período de garantia das baterias (8 a 10 anos). Para players do mercado independente, o segmento é principalmente relevante após o período de garantia, o que significa que apenas uma pequena parte do mercado é acessível (cerca de 10%).⁸

A condição decide

Apenas uma parte das baterias vendidas em veículos elétricos retorna efetivamente à rede de concessionárias. A maioria acaba no mercado aberto e em ferros-velhos. Portanto, é crucial gerenciar ativamente os retornos de baterias e garantir acesso a matérias-primas valiosas. Para uma entrada bem-sucedida no mercado secundário de baterias, ainda existem desafios técnicos e operacionais significativos a serem resolvidos. Eles vão desde a garantia de acesso às baterias até a avaliação técnico-econômica das baterias devolvidas, a ampliação de operações em grande escala em conformidade com as regulamentações e a entrada rápida no mercado à frente da concorrência. Entre esses principais desafios, determinar o estado de saúde da bateria como entrada essencial para a avaliação técnico-econômica é considerado o mais relevante para todos os players da cadeia de valor. No “Momento da Verdade” — onde ocorre o diagnóstico e a triagem — o destino de cada bateria no mercado secundário é decidido.

Um processo padronizado de tomada de decisão é essencial para orientar a avaliação técnico-econômica de baterias usadas. As decisões devem considerar tanto a constituição técnica quanto a viabilidade econômica da revitalização da bateria, para garantir a aplicação ideal. A viabilidade técnica da desmontagem e remontagem da bateria nos processos de reparo, recondicionamento e reuso é influenciada por múltiplos fatores, como o tipo de retorno (acidente vs. falha técnica vs. fim da vida útil), a arquitetura do pack (modular vs. altamente integrada) e a tecnologia de fixação (colada vs. parafusada). Por outro lado, a viabilidade econômica dos métodos de revitalização depende da química das células e do valor correspondente dos materiais (NMC vs. LFP), do estado de saúde (ciclo de vida restante) e do valor residual do veículo.

A determinação precisa do estado de saúde é desafiadora devido à grande variação entre tecnologias, métodos de medição demorados e de baixa precisão, e à ausência de protocolos de testes padronizados. No entanto, a medição precisa da capacidade restante e do desempenho de uma bateria é fundamental para determinar sua adequação à reutilização, recondicionamento ou reuso. Felizmente, algumas startups alemãs como Twaice, Volytica e Accure reconheceram esse desafio e estão trabalhando em conjunto com instituições estabelecidas, como a associação técnica de inspeção alemã TÜV Süd, para aprimorar as tecnologias de diagnóstico e teste de baterias. A partir de 2027, o passaporte europeu da bateria ampliará a transparência do estado de saúde, fornecendo informações sobre a química da bateria, especificações, desempenho, durabilidade e histórico de uso e manutenção durante o ciclo de vida da bateria.

A colaboração acelera o ciclo das baterias

Todos os diferentes arquétipos de participantes do mercado perseguem interesses-chave específicos e oferecem competências essenciais distintas, o que os torna parceiros valiosos dentro de uma cadeia de valor integrada do mercado secundário de baterias. Fabricantes automotivos (OEMs), por exemplo, focam na devolução eficaz e econômica de baterias de alta voltagem (HVB), no fornecimento de peças novas e recondicionadas para o pós-venda a preços competitivos, na manutenção do valor residual do veículo e no cumprimento das exigências de conteúdo reciclado. Ao padronizar plataformas de produtos, otimizar o design para desmontagem e introduzir novos modelos de negócios para recolhimento de baterias, os OEMs influenciam de forma decisiva as decisões no mercado secundário de baterias.

Recicladores têm como objetivo garantir a utilização da capacidade de suas plantas e alcançar preços premium para materiais reciclados. Eles oferecem expertise química no processo de reciclagem de baterias e podem ter acesso a grandes volumes de baterias provenientes de acidentes e veículos em fim de vida — desde que a logística reversa para baterias (resíduos perigosos) seja gerida adequadamente.

Fornecedores, como fabricantes de células, buscam acesso a baterias adequadas para remanufatura e reutilização, bem como a matérias-primas secundárias que atendam aos requisitos de conteúdo reciclado definidos pelos OEMs. Com profundo conhecimento sobre tecnologias de bateria, diagnóstico, desmontagem e remontagem, esses fornecedores desempenham um papel central na reintegração de baterias devolvidas a novas aplicações.

Fornecedores tradicionais de componentes reconhecem a importância da transformação elétrica (EV) e estão comprometidos em manter sua contribuição de valor. Por isso, estão adaptando seus modelos de negócios e aproveitando suas amplas redes de distribuição para conectar eficazmente os participantes do mercado secundário de baterias, viabilizando uma cadeia de suprimentos integrada e colaborativa.

Ao reunir todos os interesses-chave e competências essenciais, formar parcerias sólidas e antecipadas com especialistas nas áreas certas é essencial para uma entrada de mercado bem-sucedida.