La rincorsa alla batteria perfetta coinvolge già da tempo numerose realtà industriali su scala globale. I suoi punti nevralgici dovrebbero essere la sostenibilità ambientale, il basso prezzo delle materie prime e la capacità di garantire ottime performance.
Nell'ultimo periodo si è ricominciato a parlare con una certa insistenza della tecnologia agli ioni di sodio. Il motivo è che l'ultimo progetto in questo senso è stato svelato la scorsa estate dal colosso cinese CATL (China’s Contemporary Amperex Technology Co.), che attualmente detiene il 32,5% dell’intero mercato delle batterie per veicoli elettrici.
Un mese dopo la presentazione, ad agosto, il Ministro dell’Industria cinese ha dato il benestare alla loro commercializzazione. L’azienda e il Governo del Dragone concordano nel sostenere che grazie ai progressi fatti, questo tipo di batterie sarà in grado di correggere le criticità che si erano palesate nelle prime fase di sperimentazione di questa tecnologia, incluse quelle relative alla sicurezza.
Una sfida quarantennale
A dire il vero, le batterie agli ioni di sodio sono tutt’altro che una scoperta recente. Già negli anni ‘70 erano state l’oggetto di alcune campagne di ricerca, salvo poi essere abbandonate in favore delle batterie agli ioni di litio, il cui successo commerciale ha oscurato qualsiasi progetto di ricerca parallelo.
Tuttavia, dopo quarant’anni, le batterie agli ioni di litio si sono rivelate relativamente costose per una mobilità elettrica su vasta scala e con materie prime più complicate da reperire. Da qui il ritorno di attenzione sulle ioni sodio.
Contraddizioni da risolvere
Il problema, a ben vedere, sta nel rapporto tra due elementi non facili da bilanciare come la stabilità chimica e la densità energetica: se una batteria è chimicamente stabile le probabilità che possa avere problemi di sicurezza legati al surriscaldamento si riducono notevolmente ma si tende a perdere in densità energetica, ovvero nella quantità di energia immagazzinabile in ogni unità di volume. A risentirne sono inevitabilmente le prestazioni, autonomia inclusa, del veicolo che monta la batteria.
Per ora le batterie agli ioni di litio sono riuscite a garantire un buon rapporto tra stabilità chimica e densità energetica, la ricerca va avanti veloce e anno dopo anno si registrano miglioramenti. Qualcuno però inizia anche a guardare altrove, e non solo allo stato solido.
Il ruolo del sodio
Le batterie agli ioni di sodio non sono ancora in grado di fornire un'alternativa migliore al litio, c’è da dire però che il loro utilizzo risolverebbe quantomeno il problema delle materie prime, visto che i suoi sono più facilmente reperibili.
La Terra, infatti, contiene trecento volte più sodio che litio e quest’abbondanza avrebbe anche l’effetto di abbassarne il costo. In più, l'andamento del prezzo di mercato del sodio è generalmente ritenuto più stabile e al riparo dalle fluttuazioni che hanno coinvolto il litio in questi anni.
Al termine della filiera produttiva, il vantaggio sarebbe anche per il cliente: si stima che queste batterie potrebbero costare dal 30% al 50% in meno rispetto alle batterie più economiche attualmente in circolazione.
Sul fronte dei difetti, però, si torna al problema della densità energetica, che sarebbe minore rispetto alla media delle batterie agli ioni di litio. Un difetto compensato dalle migliori prestazioni a basse temperature e da un’aspettativa di vita più incoraggiante, ma sempre un piccolo svantaggio agli occhi degli acquirenti oggi che la priorità è aumentare anzitutto le percorrenze.
Il nuovo prodotto CATL
La nuova batteria presentata da CATL ha una densità energetica di 160 Wh/kg, un valore non fenomenale ma discreto se comparato a quello delle batterie attualmente in circolazione, che hanno una densità energetica che varia dai 140 ai 240 Wh/kg.
Questo tipo di batteria richiederà l’introduzione di una catena di approvvigionamento totalmente nuova. CATL ha intenzione di realizzarla per il 2023 e in questo percorso sarà accompagnata da altre aziende come HiNa Battery Technology Co., che ha in mente un progetto analogo per i prossimi anni. Che dire, staremo a vedere.
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