Studi prospettici mostrano che le sfide dell’industria automotive sono ormai strettamente legate a quelle delle catene di trazione elettrica, in cui la batteria rappresenta il componente più costoso e che più limita le prestazioni dei veicoli. La capacità in termini di densità energetica e cicli sono i due parametri principali della sfida che i programmi di ricerca e sviluppo devono affrontare per sviluppare nuove tecnologie di batteria meno costose, ma che offrano al contempo maggiore autonomia.Tra i numerosi programmi di ricerca e sviluppo in corso, alcuni sembrano in grado di poter raggiungere il successo industriale e commerciale nell’arco dei prossimi 5-8 anni.
La tecnologia delle celle agli ioni di litio con anodo in Silicio permette densità energetiche fino al 40% più elevate, consentendo velocità di ricarica molto elevate (alcuni fornitori hanno annunciato il 75% in 5 minuti). Tuttavia, le prestazioni in termini di numero di cicli rimangono il loro punto debole. Le cosiddette batterie al litio allo stato solido, che sono più semplici e compatte, offrono densità energetiche elevate (500 Wh/kg e 1.200 Wh/l pubblicizzate da alcuni produttori) e utilizzano processi di produzione simili a quelli delle batterie agli ioni di litio. Gli ultimi progressi annunciati in termini di potenza e durata a bassa temperatura sono molto incoraggianti e suggeriscono un possibile dispiegamento industriale nei prossimi anni.
Le batterie al Litio-Zolfo consentirebbero una densità di energia di massa fino a due volte superiore (da 450 a 500 Wh/kg) ma sono più ingombranti delle tecnologie all-solid e le prestazioni in termini di numero di cicli sono ancora in fase di valutazione.
Tra le altre tecnologie innovative per batterie che potrebbero essere disponibili su larga scala, troviamo le batterie agli ioni di sodio, dove il litio viene sostituito dal Sodio, uno degli elementi più comuni del pianeta. Tiamat Energy, fondata nel 2017, sulla base dei risultati di una ricerca tra CNRS e CEA*, alla quale easyLi ha partecipato, ha recentemente annunciato l’intenzione di concentrarsi sulla progettazione di test su larga scala.
Altre tecnologie sono in fase di esplorazione per interessanti opportunità di business a lungo termine, come le batterie ad alta tensione agli ioni di litio (media tensione tra elettrodi da 4,5 V) le tecnologie metallo-Aria (in particolare Zinco-AriaZinc-Air) o Litio-Aria. L’elenco è tutt’altro che esaustivo!
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* Il CNRS e il CEA sono tra le principali realtà francesi nel mondo della R&D