6 Dicembre 2023 / AUTO ELETTRICHE

Batterie per veicoli elettrici: verso lo stato solido per efficienza energetica e sicurezza

Batterie per veicoli elettrici: verso lo stato solido per efficienza energetica e sicurezza

Nel campo delle batterie per veicoli elettrici Toyota e Catl hanno annunciato una sicura svolta tecnologica nei prossimi anni. Cioè lo sviluppo su scala industriale delle batterie allo stato solido. Una rivoluzione che il settore attende da almeno un decennio, che può impattare anche sul mercato dei metalli industriali. La tecnologia con l’elettrolita solido anziché liquido di collegamento tra il catodo e l’anodo delle batterie presenta infatti ancora molte criticità.
Che si stia veramente avvicinando il momento?

Tipi di batterie per veicoli elettrici

Ad oggi le batterie per veicoli elettrici sono principalmente agli ioni di litio allo stato liquido. La principale disputa tecnologica e di mercato è tra catodo NCM (nichel-cobalto-manganese) e catodo LFP (litio-ferro-fosfato). Le prime sono maggioritarie. Ma sempre più incalzate dalle seconde, che costano meno, durano di più, però hanno meno autonomia.
La crescita di mercato inferiore delle aspettative delle batterie NCM sta anche cambiando al ribasso le previsioni della domanda mondiale di nichel. Che già soffre una contrazione congiunturale nei settori tradizionali, l’acciaio inox in primis, con relativo calo del prezzo del metallo. E che nei prossimi anni potrebbe non vedere uno sviluppo sostenuto neppure per le batterie per veicoli elettrici. Non a caso, è notizia di questi giorni che i grandi investitori cinesi stanno rallentando le operazioni nelle miniere di nichel in Indonesia.

Vantaggi delle batterie allo stato solido

Le batterie allo stato solido hanno un elettrolita realizzato in materiale ceramico e con polimeri speciali. Oltre a maggiore densità energetica e quindi autonomia rispetto a quelle agli ioni di litio, le batterie con elettrolita solido possono essere ricaricate dalle quattro alle sei volte più velocemente. Sono più stabili dal punto di vista elettrochimico e meno infiammabili. Sostanzialmente più sicure. Ma per la produzione di massa non sono ancora stati risolti importanti problemi di costi, dovuti a processi produttivi complessi e all’esigenza di approfondire la ricerca sui materiali e sulla conduttività ionica degli elettroliti.

Il futuro delle batterie allo stato solido

Toyota ha detto che per il 2027-2029 sarà in grado di avviare una produzione di massa di batterie allo stato solido. Una soluzione che sarà in grado di raddoppiare l’autonomia di viaggio delle sue auto elettriche a 1200 km e di ridurre a 10 minuti i tempi di ricarica delle batterie.
Catl ha presentato nel 2023 le sue batterie per aviazione civile allo stato semi-solido. Precursori di quelle allo stato solido, su cui punta il grande produttore cinese di batterie che serve molte case automobilistiche in Cina e nel mondo.
Le cinesi Gagfeng e Dongfeng già producono batterie allo stato solido per veicoli elettrici ed auto così equipaggiate.

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