Qual è il futuro delle batterie nel 2023

Aspettatevi nuovi prodotti chimici per le batterie per i veicoli elettrici e un incremento della produzione grazie ai finanziamenti governativi quest’anno.

Ogni anno il mondo funziona sempre più con le batterie. I veicoli elettrici hanno superato il 10% delle vendite globali di veicoli nel 2022 e sono sulla buona strada per raggiungere il 30% entro la fine di questo decennio.

Le politiche in tutto il mondo non faranno altro che accelerare questa crescita: la recente legislazione sul clima negli Stati Uniti sta investendo miliardi nella produzione di batterie e negli incentivi per l’acquisto di veicoli elettrici. L’Unione Europea e diversi stati degli Stati Uniti hanno vietato i veicoli a gas a partire dal 2035.

La transizione richiederà molte batterie, migliori e più economiche.

La maggior parte dei veicoli elettrici oggi sono alimentati da batterie agli ioni di litio, una tecnologia vecchia di decenni utilizzata anche nei laptop e nei telefoni cellulari. Tutti questi anni di sviluppo hanno contribuito ad abbassare i prezzi e a migliorare le prestazioni, quindi i veicoli elettrici di oggi si stanno avvicinando al prezzo delle auto a gas e possono percorrere centinaia di chilometri tra una ricarica e l'altra. Anche le batterie agli ioni di litio stanno trovando nuove applicazioni, compreso lo stoccaggio di elettricità sulla rete che può aiutare a bilanciare le fonti di energia rinnovabile intermittenti come l’eolico e il solare.

Ma c’è ancora molto margine di miglioramento. Sia i laboratori accademici che le aziende sono alla ricerca di modi per migliorare la tecnologia, aumentando la capacità, accelerando i tempi di ricarica e riducendo i costi. L’obiettivo sono batterie ancora più economiche che forniranno uno stoccaggio economico per la rete e consentiranno ai veicoli elettrici di percorrere distanze molto maggiori con una carica.

Allo stesso tempo, le preoccupazioni relative alle forniture di materiali chiave per le batterie come il cobalto e il litio stanno spingendo alla ricerca di alternative alla chimica standard degli ioni di litio.

Nel contesto della crescente domanda di veicoli elettrici e di energia rinnovabile e dell’esplosione dello sviluppo delle batterie, una cosa è certa: le batterie svolgeranno un ruolo chiave nella transizione verso le energie rinnovabili. Ecco cosa aspettarci nel 2023.

Alcuni approcci radicalmente diversi alle batterie per veicoli elettrici potrebbero vedere progressi nel 2023, anche se probabilmente richiederà più tempo per avere un impatto commerciale.

Un progresso da tenere d’occhio quest’anno riguarda le cosiddette batterie allo stato solido. Le batterie agli ioni di litio e i relativi prodotti chimici utilizzano un elettrolita liquido che trasporta la carica; le batterie allo stato solido sostituiscono questo liquido con ceramica o altri materiali solidi.

Questo scambio apre possibilità che racchiudono più energia in uno spazio più piccolo, migliorando potenzialmente l’autonomia dei veicoli elettrici. Le batterie a stato solido potrebbero anche spostare la carica più velocemente, il che significa tempi di ricarica più brevi. E poiché alcuni solventi utilizzati negli elettroliti possono essere infiammabili, i sostenitori delle batterie allo stato solido affermano che migliorano la sicurezza riducendo il rischio di incendio.

Un nuovo tipo di batteria potrebbe finalmente rendere le auto elettriche convenienti ed economiche quanto quelle a benzina.

Le batterie allo stato solido possono utilizzare un’ampia gamma di sostanze chimiche, ma uno dei principali candidati per la commercializzazione utilizza il litio metallico. Quantumscape, per esempio, si concentra su quella tecnologia e ha raccolto centinaia di milioni di finanziamenti prima di quotarsi in borsa nel 2020. La società ha un accordo con Volkswagen che potrebbe mettere le sue batterie nelle auto entro il 2025.

Ma reinventare completamente le batterie si è rivelato difficile e le batterie al litio-metallo hanno suscitato preoccupazioni riguardo al degrado nel tempo, nonché sfide di produzione. Quantumscape ha annunciato alla fine di dicembre di aver consegnato campioni ai partner automobilistici per i test, una pietra miliare significativa sulla strada per l'introduzione delle batterie allo stato solido nelle auto. Anche altri produttori di batterie a stato solido, come Solid Power, stanno lavorando per costruire e testare le proprie batterie. Ma anche se potrebbero raggiungere traguardi importanti anche quest’anno, le loro batterie non entreranno nei veicoli su strada nel 2023.

Le batterie a stato solido non sono l’unica nuova tecnologia a cui prestare attenzione. Anche le batterie agli ioni di sodio si discostano nettamente dalle chimiche degli ioni di litio comuni oggi. Queste batterie hanno un design simile a quello delle batterie agli ioni di litio, compreso un elettrolita liquido, ma invece di fare affidamento sul litio, utilizzano il sodio come principale ingrediente chimico. Secondo quanto riferito, il colosso cinese delle batterie CATL prevede di iniziare la produzione di massa nel 2023.