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La grande corsa alle batterie allo stato solido: facciamo il punto

Chi più chi meno, tutti nel mondo dell'auto elettrica guardano a questa tecnologia potenzialmente rivoluzionaria: ecco i piani

La corsa delle Case per le batterie allo stato solido

Francesco Barontini Francesco Barontini

Di: Francesco Barontini

21 nov 2021 alle 15:01

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Tutti aspettano le batterie allo stato solido: hanno tempi di ricarica ridotti, grande densità energetica e - almeno sulla carta - prestazioni da primato. 

Con simili prospettive, sono in molti a pensare che questa tecnologia possa rappresentare la rampa di lancio definitiva per le auto elettriche. Non a caso, sono sempre di più le Case che stanno rovesciando risorse sullo stato solido. Arrivare prima della concorrenza potrebbe infatti dare un vantaggio competitivo non indifferente. E come se non bastasse, secondo le previsioni di Bloomberg NEF, in prospettiva queste batterie potrebbero pure arrivare a costare il 40% in meno delle "normali" batterie agli ioni di litio.

Una tecnologia per pochi?

Ma allora quando arrivano davvero? Costruttori di auto e produttori di batterie hanno fatto previsioni di vario genere, ognuno tenendo conto dei propri investimenti e delle tecnologie a disposizione. Abbiamo provato a ricostruire quello che ci si appresta a vedere nei prossimi anni mettendo a sistema gli annunci dei soggetti coinvolti e le analisi pubblicate da Automotive News Europe e dalla francese Yole Developpement.

Factorial Energy: ecco la batteria allo stato solido da 40 amperora

Vale la pena ricordare però che le batterie allo stato solido sono allo studio dal 1978 e che dopo oltre 40 anni di ricerca presentano ancora criticità tutt'altro che semplici da superare. Se è vero che con la pioggia di soldi di questi ultimi tempi si potranno fare grossi passi avanti, è anche vero che qualcosa può sempre andare storto (vedi Dyson) e qualcuno potrebbe essere costretto a posticipare la data prevista. Così come non si può escludere invece la volontà di altri di giocare a carte coperte. 

Tutto questo è fisiologico, come spiega anche il Faraday Institute, ente inglese di ricerca sulle batterie secondo cui nel 2030 non più del 5% dei mezzi di trasporto sarà dotato di batterie allo stato solido. Una teoria che conferma quanto sostengono diversi osservatori: anche quando arriveranno, resteranno per qualche tempo un prodotto di nicchia per auto premium ad altissime prestazioni. Ma torniamo a noi.

Le previsioni delle Case

La più “aggressiva” in termini di annunci è la cinese NIO, che ha detto che presenterà le prime batterie allo stato solido già a fine 2022. Se così fosse, NIO potrebbe spaccare il mercato, perché nessun altro si dice in grado di debuttare così in fretta. Anzi, nessuno crede di riuscirci prima del 2025. Per quell’anno potrebbero arrivare le batterie con elettrolita solido per Toyota e Volkswagen, mentre l’anno dopo potrebbe toccare al grosso del mercato: Stellantis, Ford, General Motors, BMW e Daimler. Quest’ultima in realtà sta già testando questa tecnologia sull’eCitaro, bus di linea che presta servizio in alcune città tedesche.

Mercedes eCitaro con batteria allo stato solido

Nissan e Renault, che vogliono concentrarsi ora nel portare al massimo delle performance le tecnologie esistenti, si dicono pronte per il 2027 o il 2028. Hyundai e Kia – che possono contare su una piattaforma già a prova di futuro – sono più caute e abbottonate sul tema, e guardano al 2030 come deadline. A queste si aggiungono poi i grandi produttori asiatici, anch'essi in corsa per il traguardo finale.

Piattaforma modulare globale Hyundai Electric-( E-GMP)

Questione di alleanze

La sfida è ardua e le Case, di norma, non l’affrontano da sola. Preferiscono unirsi ai produttori di batterie per unire le forze e sfruttare le rispettive competenze. Così, ad esempio, Volkswagen investe e collabora con QuantumScape, che ha da poco annunciato di aver compiuto ulteriori progressi e crede di poter garantire autonomie superiori del 30% rispetto ai modelli attuali. BMW e Ford, dal canto loro, sono partner privilegiati di Solid Power, altra realtà altamente specializzata nello stato solido.

Ci sono poi i produttori di batterie tradizionali come CATL e Panasonic (dicono 2025) o Samsung (2027) e SK Innovation (2029), che stanno sviluppando la loro tecnologia in autonomia in attesa di nuove alleanze con i partner per i quali lavorano già sulle batterie agli ioni di litio.

batterie Panasonic

Gli ostacoli da superare

Il più grande scoglio che frena la realizzazione su larga scala delle batterie allo stato solido è rappresentato dal giusto materiale da usare per l’elettrolita. Perché con lo stato solido si va incontro alla formazione di dendriti: escrescenze che riducono l’efficienza della batteria e ne compromettono il funzionamento.

Il secondo nodo sulle batterie allo stato solido riguarda il fatto che devono essere costruite su linee apposite e che per allestire queste sono necessari investimenti enormi. Quindi, il successo della tecnologia, sarà legato alla capacità di produrre batterie allo stato solido su linee identiche (o molto simili) a quelle utilizzate attualmente.

Produzione di batterie presso uno stabilimento General Motors

Gli analisti credono che il passaggio tra le batterie attuali a quelle con elettrolita solido sarà paragonabile a quello dalle auto con motore endotermico a quelle elettriche. Comporterà infatti la nascita di nuove competenze, di una riorganizzazione dell’intero comparto industriale e della catena del valore, la creazione di nuovi posti di lavoro e la perdita di altri. E in tutto questo, poi, c'è Tesla, che per il momento sembra guardare altrove.

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