La mobilità elettrica sembra essere molto vicina ad un vero e proprio punto di svolta. A spingere gli osservatori in tal senso è l’arrivo sul mercato delle batterie allo stato solido. Ovvero quegli alimentatori che sembrano effettivamente in grado di dare il la ad una rivoluzione dell’intero settore, per effetto di caratteristiche come la maggiore capacità energetica, i termini di sicurezza e le prestazioni di scarica e carica.
Occorre sottolineare che se queste batterie sono sempre al litio, utilizzano però un elettrolita solido al posto di uno liquido, come avviene al contrario nei prodotti attuali. Questa differenza si traduce in un notevole ventaglio di vantaggi, a partire dalla maggiore sicurezza, resa possibile dal fatto che la struttura solida è in grado di fungere da separatore tra gli elettrodi delle celle, riducendo di conseguenza il rischio di quel danneggiamento critico che è alla base di corto circuiti, incendi e/o esplosioni. Un vantaggio di non poco conto, alla luce dei tanti episodi diventati virali sui social media, che stanno preoccupando non poco l’opinione pubblica.
In tal modo, inoltre, è anche possibile una riduzione in termini di complessità strutturale delle celle, tale da tradursi in una maggiore densità di energia immagazzinata a parità di volume e peso delle batterie. Se continuano a permanere ostacoli di carattere tecnologico che devono essere necessariamente superati prima di passare alla produzione massiva di questo genere di batterie, va comunque sottolineato come gli ultimi mesi abbiano visto una serie di sviluppi che avvicinano l’obiettivo.
Batterie allo stato solido per auto: gli ultimi sviluppi
Come abbiamo sottolineato, quindi, nel corso degli ultimi mesi sono stati fatti notevoli passi in avanti, per quanto riguarda le batterie allo stato solido. Un ruolo di rilievo in tal senso è stato svolto da Factorial, azienda statunitense che è già passata alla consegna dei primi campioni di batterie allo stato solido alle case con cui collabora, ovvero Stellantis, Hyundai e Mercedes. Lo ha fatto all’inizio di ottobre e subito dopo ha annunciato la costruzione dello stabilimento in cui le stesse dovranno essere costruite.
Altra azienda che si è fatta notare è poi QuantumScape, i cui test hanno messo in evidenza risultati addirittura migliori di quelli che pure erano previsti. I suoi prodotti sono stati testati da un produttore di auto elettriche, di cui non è però stato fornito il nome, il quale ha comunque potuto appurare come le batterie con mille cicli di ricarica siano state in grado di mantenere il 95% della propria capacità.
La tecnica adottata da QuantumScape è considerata tra le più innovative in assoluto, in quanto le batterie inizialmente non sono dotate di anodo, il quale si forma alla prima carica. Le potenzialità del prodotto è tale da aver spinto ad investirci sopra non solo il gruppo Volkswagen, ma anche Bill Gates.
Per quanto riguarda le tempistiche relative ad un esordio sul mercato, è stato un portavoce dell’azienda ad affermare: “Il nostro obiettivo per la parte finale del 2023 è quello di passare dal prototipo al prodotto. Con solo pochi mesi rimasti nel corso dell’anno, puntiamo a una strategia a breve termine molto aggressiva, che ci consenta di lanciare presto sul mercato un prodotto potenzialmente dirompente”.
Più sfuggente è l’arco temporale che dovrebbe permettere a Automotive Cell Company di portare le proprie soluzioni sul mercato. Per la joint venture tra Stellantis e Mercedes che vede la collaborazione con TotalEnergies/Saft tesa all’ampliamento dello sviluppo e della produzione di celle e moduli per batterie ad alte prestazioni di nuova generazione, si parla infatti del 2030.
Infine, sempre per quanto riguarda gli Stati Uniti, va ricordata anche la presenza di Solid Power. In questo caso sono i soldi versati da BMW a consentire i lavori sulle batterie allo stato solido. Dopo aver iniziato i primi test nel corso del 2022, ora le controparti hanno siglato un secondo accordo, il quale permette alla casa tedesca di prodursi in proprio le batterie allo stato solido sfruttando i brevetti di Solid Power.
Le batterie allo stato solido in Asia
Anche l’Asia vede grande fermento, per quanto riguarda le batterie allo stato solido. L’azienda che si sta facendo notare più delle altre, in Oriente, è NIO, che pure si trova in un momento abbastanza particolare. Le difficoltà di mercato, infatti hanno costretto la casa a mettere in mobilità un decimo del proprio organico, per non esporre il fianco alla concorrenza.
Oltre all’aspetto occupazionale, però, NIO sta curando molto quello relativo agli approvvigionamenti. E per quanto riguarda le batterie ha dato vita ad un accordo con Beijing WeLion New Energy Technology, grazie al quale si approssima l’integrazione di quelle a stato solido nei suoi modelli di punta. Stando alle indiscrezioni che sono state rilanciate dai media cinesi, NIO avrebbe già ottenuto dal governo di Pechino l’autorizzazione per poterle utilizzare.
Sempre nel Paese del Dragone, c’è poi da sottolineare la collaborazione intrapresa tra SAIC e Qingtao, che verte sullo sviluppo congiunto di batterie allo stato solido. A impressionare, in questo caso, è l’obiettivo che si prefigge l’accordo, sotto forma di prodotti in grado di conseguire oltre mille chilometri in termini di autonomia, con circa dieci minuti di carica per poterne percorrere quattrocento. Contrariamente a quanto previsto per le altre soluzioni, le batterie di SAIC e Qingtao avranno al loro interno anche elettroliti liquidi, anche se in una misura ridotta. Mentre per quanto concerne lo sbarco sul mercato, dovrebbe avere luogo nel 2025.
In questo panorama, anche CATL, azienda leader del settore ha deciso di dire la sua, puntando però non sui dispositivi allo stato solido, bensì su batterie elettrochimiche a stato semisolido. La soluzione in questione si chiama Condensed Battery, e ha fatto molto parlare di sé. Il motivo dell’attenzione mediatica è da individuare nel fatto che vanta una densità energetica pari a 500 Wh/kg, che sembra proiettare CATL in una nuova fase della sua esistenza. Queste batterie potrebbero esordire già nel 2024, ma inizialmente saranno appannaggio del settore aeronautico.
Anche il Giappone si iscrive alla gara
Sempre restando in Asia, ma trasferendoci in Giappone, occorre sottolineare il grande impegno sulle batterie allo stato solido di Toyota. L’azienda leader a livello mondiale sembra in una fase di riflessione sulle auto elettriche, come del resto altre case di ogni parte del globo, ma non sembra intenzionata a dismettere il proprio impegno sugli accumulatori. Tanto da aver già presentato alcuni concept in tal senso al recente salone dell’auto di Tokyo.
L’obiettivo che si è dato l’azienda vede un orizzonte temporale ben preciso, il biennio 2027-28. Entro quel lasso temporale i suoi prodotti dovrebbero essere in grado di conseguire i mille chilometri di autonomia e ricariche veloci in grado di passare dal 10 all’80% in circa dieci minuti.
Un esempio che, comunque, sarà seguito da tutti i grandi produttori nipponici, a partire da Nissan e Honda. Proprio il Giappone, peraltro, si propone di dare vita ad un vero e proprio sistema, sul modello di quello che sta permettendo alla Cina di proporsi come dominatrice del full electric per i prossimi decenni. Una sfida che si preannuncia complicata, cui però il Paese del Sol Levante non sembra intenzionato a rinunciare.
L’Europa arranca
Infine l’Europa, che sembra stentare decisamente a tenere il passo a fronte del dinamismo manifestato da Stati Uniti e produttori asiatici. Per quanto riguarda il vecchio continente, per ora tutto sembra concentrarsi sul progetto SPINMATE, finanziato dall’Unione Europea lo scorso anno.
Se tra i suoi partner si fanno notare Toyota, Fraunhofer e IREC, un ruolo di spicco spetta anche ad un’azienda italiana. Stiamo parlando di Comau, società facente parte della galassia Stellantis. Proprio a Comau è stata affidata la progettazione, la convalida e l’ottimizzazione dei dispositivi che dovranno produrre le celle e la creazione di routine di processo automatizzate. In questo caso, però, siamo di fronte ad un progetto a medio-lungo termine: la produzione dovrebbe infatti andare a pieno regime nel 2030.