Pubblicato il 11/05/21

MOBILITÀ DEL FUTURO Il futuro dell’auto elettrica e quello della mobilità a zero emissioni è legato a doppio filo allo sviluppo tecnologico nel campo delle batterie. Sono infatti gli accumulatori che determineranno autonomia e affidabilità dei veicoli full-electric. Nei prossimi anni gli esperti stimano che le batterie delle BEV (Battery Electric Vehicle) faranno grandi passi in avanti soprattutto in due aree: la composizione chimica dei materiali che incamerano l'energia e l'architettura degli accumulatori. Quanto segue è la visione del Professor Maximilian Fichtner, esperto di batterie e docente di Chimica dello Stato Solido all’Università di Ulm e alla guida del Dipartimento Sistemi di accumulo energetico al Karlsruhe Institute of Technology (KIT). 

Il Professor Maximilian Fichtner

UN PO' DI TECNICA L’anodo in grafite pura - elemento essenziale del sistema energetico delle moderne auto elettriche - potrebbe essere presto rimpiazzato da un composto in grafite e silicio. Considerando che il silicio ha una densità energetica dieci volte superiore alla grafite, il contenuto energetico delle batterie aumenterebbe così in maniera significativa. Con il nuovo design degli accumulatori sarà possibile poi inserire una maggiore quantità di celle in un involucro delle stesse dimensioni. ''La prossima generazione di batterie sarà progettata in modo più efficiente e la quota di materiale per lo stoccaggio potrebbe quasi raddoppiare, aumentando il contenuto energetico e riducendo i costi di produzione'', spiega Fichtner.

PREZZI IN DISCESA Nelle batterie allo stato solido di prossima concezione, la grafite del polo negativo (anodo) viene sostituita con il litio metallico, un’opzione che consente di aumentare l’autonomia del 30/40%. ''Sicuramente è una grande opportunità ma ci sono delle questioni aperte, perché il processo di industrializzazione non è ancora iniziato e andranno considerati i costi'', aggiunge Fichtner. ''La curva del costo delle batterie agli ioni di litio oggi si trova in fase calante; dopo l'introduzione di materiali catodici sostenibili come il litio-ferro-fosfato, i costi possono scendere sotto il livello dei 100 dollari per kWh, ovvero il limite sotto cui un'auto elettrica diventa più economica di una tradizionale. A oggi non possiamo dire se le batterie allo stato solido raggiungeranno lo stesso livello e quanto velocemente''.

Batteria al lito e accumulatore allo stato solido

AUTONOMIA MAGGIORATA Questi promettenti sviluppi consentiranno alle BEV del futuro di spingersi ben oltre i vincoli di percorrenza degli attuali veicoli a elettrici, mandando in soffitta la tanto temuta ansia da ricarica. ''Presto sarà ovvio parlare di almeno 500 chilometri e iniziare a puntare ai 1.000. Le auto stanno progredendo rapidamente, ma non si può dire lo stesso dell'infrastruttura di ricarica; abbiamo bisogno di una rete adeguata di stazioni di ricarica rapida'', riprende Fichtner. ''L'auto elettrica ha una minor impronta di carbonio considerando tutti i tipi di propulsione per il settore automotive, per questo bisogna puntare sull’e-mobility […] Per quanto riguarda la mobilità elettrica è possibile e necessario rinunciare gradualmente al cobalto, sia per salvaguardare i diritti umani, sia per le riserve limitate. Un'ottima alternativa è il litio-ferro-fosfato, un materiale economico e meno tossico”. Un’ultima riflessione Fichtner la dedica al litio: ''Per questo materiale non c'è ancora un valido sostituto, ma in questo caso la situazione non è così critica, perché le riserve globali di litio sono molto maggiori di quelle del cobalto''.


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