L'autonomia aumenterà a 1.200 km, la ricarica sarà ridotta a dieci minuti o meno. È giusto dire che questo potrebbe cambiare tutto.

David Bailey, professore di economia aziendale presso l'Università di Birmingham, ha dichiarato: "Se si tratta di una vera e propria svolta, potrebbe essere un gioco, davvero il Santo Graal dei veicoli a batteria". È difficile da contestare. L'ansia da autonomia sarebbe un ricordo del passato. Dieci minuti per ricaricare completamente le batterie sono quasi la stessa velocità con cui si fa il pieno di benzina o di gasolio. Questo significa anche un flusso molto più rapido di veicoli nelle stazioni di ricarica: tre auto potrebbero ricaricarsi completamente nello stesso tempo che attualmente occorre per arrivare all'80%. Letteralmente, questo cambierebbe tutto.


Quanto tempo ci vorrà prima di vedere queste batterie nei veicoli elettrici?

Secondo il Financial Times, Toyota ritiene di poter produrre batterie allo stato solido da utilizzare nei veicoli elettrici già nel 2027. Questa tecnologia viene sviluppata anche nel Regno Unito. Uno dei nostri nipoti ha studiato all'Università di Warwick, che è fortemente finanziata e sostenuta da Jaguar. Non sorprende che sia così vicina a Coventry. Alcuni anni fa mi disse che era in corso di studio un nuovo sviluppo, una batteria allo stato solido. Non c'è solo Warwick: l'Università di Oxford è tra le sette istituzioni che hanno firmato un memorandum d'intesa che promette di lavorare insieme su questa tecnologia.

Le batterie allo stato solido migliorerebbero la tecnologia esistente sostituendo l'elettrolita liquido, in cui gli ioni di litio trasportano la corrente elettrica, con un materiale ceramico solido. Questo potrebbe aumentare la densità energetica delle batterie e renderle più leggere e più piccole. Tuttavia, sebbene esistano alcuni prototipi, le aziende hanno faticato a commercializzare una batteria allo stato solido duratura".

Un paio di settimane fa l'azienda giapponese ha dichiarato di aver semplificato la produzione del materiale utilizzato per realizzarle, salutando la scoperta come un significativo passo avanti che potrebbe ridurre drasticamente i tempi di ricarica e aumentare l'autonomia di guida.


Affermazioni audaci

Keiji Kaita, presidente del centro di ricerca e sviluppo della casa automobilistica giapponese per la neutralità del carbonio, ha dichiarato: "Sia per le nostre batterie liquide che per quelle allo stato solido, puntiamo a cambiare drasticamente la situazione in cui le batterie attuali sono troppo grandi, pesanti e costose, e in termini di potenziale punteremo a dimezzare tutti questi fattori".

Le batterie allo stato solido sono un nuovo tipo di tecnologia che ha il potenziale per rivoluzionare il settore dei veicoli elettrici. Queste batterie utilizzano un elettrolita solido invece di uno liquido, offrendo diversi vantaggi rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio. Le batterie allo stato solido sono più sicure, più efficienti e hanno una densità energetica maggiore rispetto alle loro controparti liquide. La ricerca è in corso in tutto il mondo: gli ingegneri dell'Università della California San Diego hanno collaborato con LG Energy Solution per sviluppare una nuova batteria allo stato solido ricaricabile. Di conseguenza, le batterie allo stato solido sono diventate un tema caldo nel settore dei veicoli elettrici, con le case automobilistiche che corrono per sviluppare e commercializzare questa nuova tecnologia. Non c'è dubbio che queste batterie cambieranno completamente le carte in tavola e nessun produttore può permettersi di rimanere fuori dalla corsa.


Cosa possono fare queste nuove batterie?

I vantaggi delle batterie allo stato solido per le auto elettriche sono numerosi. Le batterie allo stato solido hanno una maggiore densità energetica, il che significa che possono immagazzinare più energia nello stesso spazio delle tradizionali batterie agli ioni di litio. Questo può portare a un'autonomia di guida più lunga per le auto elettriche, fino a tre volte superiore, e a tempi di ricarica più rapidi, che si dice siano di soli 10 minuti per una carica completa. Le batterie allo stato solido sono anche più sicure di quelle tradizionali, perché sono meno inclini alla fuga termica, che può causare incendi ed esplosioni nelle batterie agli ioni di litio. Inoltre, le batterie allo stato solido hanno una durata di vita più lunga, che può ridurre la necessità di sostituire le batterie e, in ultima analisi, abbassare il costo dei veicoli elettrici.

Nonostante i numerosi vantaggi delle batterie allo stato solido, esistono ancora diverse sfide per il loro sviluppo e la loro commercializzazione. Una delle maggiori sfide è l'ottimizzazione dei processi di produzione. Un'altra sfida è rappresentata dagli elevati costi di produzione delle batterie allo stato solido, attualmente molto più alti rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio. Inoltre, è ancora necessario sviluppare elettroliti solidi con un'elevata conduttività ionica per consentire lo sviluppo di batterie allo stato solido redditizie. Nonostante queste sfide, i potenziali vantaggi delle batterie allo stato solido fanno sì che tutti i principali produttori di automobili le desiderino.


Chi sarà il primo?

Toyota è la prima azienda a fare una dichiarazione basata sul tempo, ma non è la sola. L'industria automobilistica è altamente competitiva e non può permettersi che un solo produttore ottenga un vantaggio così grande.

Diverse aziende e organizzazioni stanno attualmente sviluppando batterie allo stato solido per automobili, che dovrebbero offrire prestazioni e sicurezza migliori rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio. Toyota Motor Corporation sta lavorando attivamente alla tecnologia delle batterie allo stato solido. La casa automobilistica sta sviluppando queste batterie attraverso la sua joint venture con Panasonic, Prime Planet Energy & Solutions Inc. e mira a lanciare una batteria allo stato solido commerciale già nel 2027.

QuantumScape Corporation è un'altra azienda che si concentra sullo sviluppo di batterie allo stato solido per automobili. Le batterie di nuova generazione dell'azienda sono progettate per trasformare l'immagazzinamento di energia con la tecnologia delle batterie al litio-metallo allo stato solido. QuantumScape lavora da diversi anni per sviluppare una batteria allo stato solido valida per i veicoli elettrici e nel dicembre 2022 ha annunciato di aver spedito il primo lotto di celle al litio-metallo a 24 strati ai produttori di veicoli elettrici per i test. La tecnologia delle batterie allo stato solido su cui la startup sta lavorando promette un'autonomia molto maggiore e tempi di ricarica di 15 minuti.

Solid Power Inc. è uno sviluppatore di batterie con sede negli Stati Uniti, specializzato nella tecnologia elettrolitica a stato solido e a base di solfuro. L'azienda è sostenuta da Ford e BMW e sta lavorando allo sviluppo di batterie allo stato solido per veicoli elettrici. Nel giugno 2022 Solid Power ha avviato la produzione pilota di una batteria innovativa per veicoli elettrici con un'autonomia maggiore e una ricarica più rapida. L'azienda ha stretto una partnership con BMW per sviluppare congiuntamente batterie allo stato solido per veicoli elettrici ad alte prestazioni e sta lavorando all'utilizzo di un elettrolita solido a base di solfuro al posto del tradizionale liquido. Come BMW, anche Ford ha annunciato una partnership con Solid Power per sviluppare veicoli elettrici alimentati dalla tecnologia delle batterie allo stato solido.

Mercedes-Benz ha già dichiarato di voler elettrificare completamente la propria gamma di veicoli entro il 2030 e la ricerca della tecnologia a stato solido svolgerà un ruolo importante nel raggiungimento di questo obiettivo. Volkswagen ha avviato una partnership con QuantumScape, investendo 300 milioni di dollari, per sviluppare veicoli elettrici alimentati da batterie allo stato solido entro il 2024. BMW è un'altra casa automobilistica che sta creando partnership per creare una svolta nel mondo della tecnologia delle batterie allo stato solido. Anche la BMW ha stretto una partnership con l'azienda statunitense Solid Power. Nissan punta ad avere un impianto di produzione per iniziare a lavorare sulle batterie allo stato solido entro il 2025. Honda sta sviluppando internamente le batterie allo stato solido e afferma che questi sviluppi le danno la certezza che le prime applicazioni potrebbero avvenire nella seconda metà del 2020.

E Ford? Lisa Drake, vicepresidente dell'industrializzazione dei veicoli elettrici di Ford, afferma che la tecnologia non sarà pronta prima del 2030. Come BMW, anche loro stanno collaborando con Solid Power. General Motors ha annunciato che l'azienda investirà 7 miliardi di dollari in quattro diversi stabilimenti, due dei quali saranno dedicati ai veicoli elettrici e alle batterie insieme alla maggior parte del capitale. Porsche sta lavorando alla creazione di una versione completamente elettrica della leggendaria 911 e ha scelto QuantumScape.

Qual è la conclusione?

Se state pensando di passare all'elettrico, probabilmente è meglio aspettare. Nel giro di tre o quattro anni arriveranno sul mercato veicoli a propulsione statale solida. L'autonomia è almeno tre volte superiore e la ricarica completa avviene in dieci minuti. Inoltre, i produttori sostengono che queste nuove batterie avranno una durata di trent'anni, tre volte superiore alle batterie tradizionali. Vale la pena aspettare!

Author

Resident in Portugal for 50 years, publishing and writing about Portugal since 1977. Privileged to have seen, firsthand, Portugal progress from a dictatorship (1974) into a stable democracy. 

Paul Luckman