Le batterie allo stato solido sono la grande promessa dell’auto elettrica. Regaleranno più autonomia, avranno tempi di ricarica minori e saranno anche più longeve e sicure. Tutti le vogliono, ma – per ora – nessuno le ha.
Perché ci sono ancora ostacoli tecnologici da superare, soprattutto sui metodi industriali, per realizzare un prodotto con costi consoni alle richieste del mercato. Ma arriveranno. Presto o, come sostengono alcuni, prestissimo. Adesso, però, capiamo meglio come sarà questo tipo di accumulatori, destinato a far compiere un salto generazionale alla mobilità del futuro.
Come sono fatte
Le batterie allo stato solido funzionano in modo simile a quelle agli ioni di litio. Hanno due elettrodi con carica positiva e negativa, un separatore piazzato tra di essi e un elettrolita, che consente il passaggio degli ioni tra anodo e catodo e viceversa durante le fasi di carica e scarica.
A differenza però delle batterie agli ioni di litio, le batterie allo stato solido hanno l’elettrolita… solido. Da qui anche il nome. L’elettrolita solido ha varie composizioni, che influiscono sulle prestazioni della batteria, ma solitamente garantisce un guadagno in termini di performance rispetto all’elettrolita liquido.
La batteria allo stato solido di Solid Power
L’elettrolita può essere di tipo ceramico (per sistemi di batterie “rigide”) o realizzato con polimeri speciali che lo rendono ancora elastico.
Vantaggi e svantaggi
Le batterie allo stato solido, prima di tutto, possono arrivare a densità energetiche pari anche a 2,5 volte quelle di una batteria agli ioni di litio. Proprio per la mancanza di liquidi ed elementi volatili, inoltre, sono più resistenti alle fiamme. Per questo motivo sono anche più sicure. Hanno poi una maggiore stabilità elettrochimica, che garantisce prestazioni più omogenee nel tempo e una durata maggiore.
Le batterie allo stato solido sono anche più leggere e possono essere ricaricate a una velocità che, in certi casi, arriva a 4-6 volte di più di quella di una batteria con elettrolita liquido.
Per quanto riguarda gli svantaggi, per ora sono legati solamente ai limiti ancora da superare nel campo della produzione di massa e della gestione dei costi. I processi per realizzarle sono ancora complessi e la ricerca non ha permesso di individuare elettroliti effettivamente efficaci a livello di conduttività ionica. Serve ancora del tempo, insomma. Ma quanto?
Mercedes e ProLogium: insieme per le batterie allo stato solido
Chi le usa e quando arrivano
Come detto, nessuno usa ancora le batterie allo stato solido. C’è NIO, che ha presentato una batteria allo stato semisolido (è la cosa che vi si avvicina di più attualmente in circolazione) da 150 kWh di capacità. Presto, le batterie allo stato solido “vere” saranno però disponibili e tutte le Case automobilistiche, che hanno stretto accordi più o meno vincolanti con le aziende del settore e avranno il loro accumulatore di nuova generazione.
Toyota, che ha in atto una vera e propria rivoluzione tecnologica nel campo delle batterie, le avrà nel 2028. Anche Nissan si è prefissata questo orizzonte temporale. Ma c’è chi farà prima: Stellantis, che con Factorial si è posta l’obiettivo della commercializzazione nel 2026, Volkswagen, che collabora con QuantumScape, farà più o meno altrettanto. E lo stesso farà Mercedes, che ha puntato invece su ProLogium (che sta trattando per costruire una Gigafactory in Francia). BMW e Ford, che hanno investito pesantemente su Solid Power, hanno già iniziato la sperimentazione dei prototipi. E così tante altre.
E Tesla? Nulla. Elon Musk, al momento, sembra concentrato sulle celle 4680 e non parla di stato solido. Lo vede ancora lontano e pensa di poter sfruttare proprio le sue nuove batterie per dare uno strappo sulla concorrenza nel futuro a breve termine.
Le altre batterie
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