Batterie allo stato solido: quanto è lontana la soluzione per la mobilità elettrica?

Lo sviluppo dei progetti di auto elettriche non possono proseguire senza delle serie innovazioni nel settore delle batterie che rendano i mezzi EV economicamenti ed efficientemente competitivi con quelli a combustione interna.

Nel Regno Unito e in Europa è in vigore un divieto di vendita di nuove auto ICE a partire dal 2035, il che incoraggia molti consumatori a passare ad alternative elettriche alimentate a batteria per non essere colti di sorpresa. Questo diventerà presto la norma. Tuttavia, molti consumatori sono ancora riluttanti a effettuare il passaggio in attesa che i produttori sviluppino tecnologie per migliorare l’autonomia e le prestazioni dei loro veicoli elettrici per diventare più competitivi con i veicoli ICE. Un sondaggio condotto da Reuters a marzo ha mostrato che il 35% delle persone intervistate negli Stati Uniti desiderava che i veicoli elettrici avessero un’autonomia di 500 miglia o più, molto superiore a quella attualmente offerta dalla maggior parte dei veicoli elettrici.

Uno dei tanti modi in cui le case automobilistiche stanno cercando di migliorare i propri veicoli elettrici è attraverso lo sviluppo di una batteria a stato solido. Attualmente, la maggior parte delle aziende utilizza batterie al litio per alimentare i propri veicoli, che possono essere ricaricate tramite una connessione elettrica di rete per mantenere l’auto in funzione. Le batterie al litio utilizzano una soluzione elettrolitica liquida che consente agli ioni di litio di muoversi per far funzionare la batteria. Al contrario, una batteria a stato solido utilizzerebbe un elettrolita solido, anziché liquido. Effettuare questo passaggio consentirebbe alle case automobilistiche di eliminare il pesante componente separatore necessario per impedire che l’elettrodo positivo entri in contatto con l’elettrodo negativo.

Le batterie allo stato solido sono considerate più sicure in quanto non necessitano del liquido infiammabile richiesto nelle tradizionali batterie agli ioni di litio, riducendo il rischio di incendio. Sono inoltre più leggere delle batterie tradizionali e richiedono un tempo di ricarica più breve. Si prevede che queste batterie miglioreranno notevolmente le prestazioni dei veicoli elettrici, consentendo loro di percorrere distanze più lunghe. Tuttavia, ci sono alcuni inconvenienti. Sebbene le batterie a stato solido possano funzionare meglio, la loro durata potrebbe essere più breve, poiché col tempo potrebbero formarsi crepe e richiedere la sostituzione.

I produttori si preoccupano anche dei costi di produzione legati alle batterie allo stato solido e di quanto i consumatori saranno disposti a pagare per i veicoli che utilizzano la nuova tecnologia. Questi tipi di batterie sono nella fase nascente della produzione e probabilmente attireranno un mercato di nicchia al momento del loro rilascio iniziale. La piccola produzione significa che i costi saranno probabilmente elevati. Tuttavia, in caso di successo, il lancio su larga scala delle batterie allo stato solido potrebbe portare alla produzione di massa, che ridurrà i costi, come abbiamo visto con le batterie agli ioni di litio.

Negli ultimi anni diverse importanti case automobilistiche hanno annunciato che stanno sviluppando batterie allo stato solido. A luglio, Toyota ha annunciato una svolta nella sua tecnologia, affermando di aver semplificato il processo di produzione dei materiali necessari per la produzione. La nuova tecnologia consentirà di dimezzare le dimensioni, i costi e il peso delle batterie dei veicoli elettrici. Toyota sviluppa la tecnologia dal 2012 e ora possiede oltre 1.100 brevetti per batterie allo stato solido, più di qualsiasi altra casa automobilistica. Si prevede di lanciare i suoi primi veicoli elettrici con batteria a stato solido già nel 2027 e afferma che la nuova batteria potrebbe fornire un’autonomia di 1200 km nel tempo di ricarica di soli 10 minuti. Al contrario, la rete Tesla Supercharger, attualmente la più grande nel suo genere, offre 300 km di ricarica in 15 minuti.

Nel tentativo di sviluppare la tecnologia, Volkswagen è diventata il maggiore azionista di QuantamScape. Allo stesso modo, Mercedes Benz ha annunciato che sta collaborando con Prologium, un produttore taiwanese di batterie a stato solido. Nel frattempo, la Cina, che è leader nel mercato mondiale della produzione di batterie, ritiene di aver trovato un modo più economico per sviluppare batterie allo stato solido. Ciò supporta l’obiettivo del Paese di diventare un importante produttore di veicoli elettrici a basso costo, con molte nuove case automobilistiche cinesi che stanno già tagliando gran parte della concorrenza globale in termini di prezzi.

Tuttavia, mentre molti sono ottimisti riguardo alla tecnologia, alcuni sono più cauti. In ottobre, Jim Rowan, CEO di Volvo Cars, ha dichiarato: “La mia opinione personale è che ci vorranno ancora alcuni anni per lo stato solido, ma ovviamente siamo coinvolti nella ricerca e nello sviluppo in merito”. Pertanto, anche se le batterie allo stato solido potrebbero essere ampiamente utilizzate in futuro, potrebbero volerci dieci anni o più prima che vengano utilizzate nella produzione tradizionale di veicoli elettrici.

C’è grande speranza per lo sviluppo della tecnologia necessaria per rendere le batterie per veicoli elettrici allo stato solido una realtà nel prossimo futuro. Tuttavia, come per le batterie agli ioni di litio, passeranno probabilmente anni prima che la tecnologia diventi mainstream, e la maggior parte dei produttori rimarrà fedele alle batterie che conosce fino dal 2019.