Batterie: quanto costano e come si compone il costo

Lo sviluppo delle auto elettriche è strettamente legato alla produzione di batterie in quantità elevata, e costi contenuti. Negli ultimi anni la produzione in massa di questi articoli ha permesso di contenerne il costo.

Come spiega Govind Bhutada di Visual Capitalist di seguito, dal 2010 il prezzo medio di un pacco batteria agli ioni di litio (Li-ion) per veicoli elettrici è sceso da $ 1.200 per kilowattora (kWh) a soli $ 132/kWh nel 2021.

All’interno di ogni pacco batteria EV ci sono più moduli interconnessi composti da decine a centinaia di celle agli ioni di litio ricaricabili. Collettivamente, queste celle rappresentano circa il 77% del costo totale di un pacco batteria medio, ovvero circa $ 101/kWh. ecco comunque scomposto il costo delle batterie.

Secondo i dati di BloombergNEF, il costo del catodo di ciascuna cella ammonta a più della metà del costo complessivo della cella.

Perché i catodi sono così costosi?
Il catodo è l’elettrodo caricato positivamente della batteria. Quando una batteria viene scaricata, sia gli elettroni che le molecole caricate positivamente (gli omonimi ioni di litio) fluiscono dall’anodo al catodo, che li immagazzina entrambi fino a quando la batteria non viene nuovamente caricata.

Ciò significa che i catodi determinano efficacemente le prestazioni, l’autonomia e la sicurezza termica di una batteria, e quindi di un veicolo elettrico stesso, rendendoli uno dei componenti più importanti.

Sono composti da vari metalli (in forme raffinate) a seconda della chimica cellulare, tipicamente inclusi litio e nichel. Le comuni composizioni catodiche nell’uso moderno includono:

• Litio ferro fosfato (LFP)
• Litio nichel manganese cobalto (NMC)
• Litio nichel cobalto ossido di alluminio (NCA)

Tra l’altro il Cobalto è un prodotto soprattutto russo… I metalli della batteria che compongono il catodo sono molto richiesti, con case automobilistiche come Tesla che si affrettano a assicurarsi forniture mentre le vendite di veicoli elettrici aumentano. In effetti, i prodotti nel catodo, insieme a quelli in altre parti della cella, rappresentano circa il 40% del costo complessivo della cella.

Quanto incidono gli altri componenti della batteria extra catodo?
I componenti al di fuori del catodo costituiscono l’altro 49% del costo di una cella.

Il processo di fabbricazione, che prevede la produzione degli elettrodi, l’assemblaggio dei diversi componenti e la finitura della cella, rappresenta il 24% del costo totale.

L’anodo è un altro componente significativo della batteria e rappresenta il 12% del costo totale, circa un quarto della quota del catodo. L’anodo in una cella agli ioni di litio è in genere realizzato in grafite naturale o sintetica, che tende ad essere meno costosa di altri prodotti per batterie.

Sebbene i costi delle batterie siano in calo dal 2010, il recente aumento dei prezzi dei metalli chiave delle batterie come il litio ha gettato un’ombra di dubbio sul loro futuro. Come evolveranno i prezzi delle batterie per veicoli elettrici in futuro?