Nuove Tecnologie
Bmw investe nelle batterie allo stato solido: ecco il punto sulla tecnologia
Bmw punta sulle batterie allo stato solido per il futuro dell'elettrificazione. La casa bavarese amplia la collaborazione con l'azienda americana Solid State. S'inaugura cos¨¬ una nuova strategia che si concentrer¨¤ sulla ricerca e sviluppo specifici per l'applicazione nel settore automobilistico. L'obiettivo ¨¨ possedere la tecnologia necessaria per costruire batterie allo stato solido che alimentino i prossimi veicoli elettrici del marchio, cercando di "vincere" la concorrenza che, non a caso, sembra dirigere le proprie attenzioni e risorse in modo quasi univoco verso la medesima innovazione. Bmw studier¨¤ i primi prototipi di accumulatori allo stato solido nel suo nuovo Cell Manufacturing Competence Center inaugurato lo scorso anno in un programma che prevede l'invio di tecnici specializzati negli Stati Uniti dove saranno adeguatamente formati per conoscere pi¨´ nel dettaglio il progetto. A ogni modo, lo sviluppo in serie di batterie allo stato solido effettivamente utilizzabili ¨¨ ancora teorico o quantomeno lontano da equipaggiare le automobili del prossimo futuro. La sfida, attualmente, ¨¨ tutt'attorno alla ricerca scientifica.
Un orizzonte temporale decennale
¡ª ?Sebbene le batterie allo stato solido siano tra le tecnologie pi¨´ promettenti, una loro concreta applicazione ¨¨ verosimile in un orizzonte temporale decennale. Per fare un esempio, la pi¨´ recente piattaforma Bmw "Neue Klasse" progettata su misura per automobili elettriche di nuova generazione e che debutter¨¤ nel 2025, non ricever¨¤ batterie allo stato solido. Le Bmw elettriche del prossimo futuro, dunque, continueranno a essere alimentate con batterie agli ioni di litio, certamente aggiornate (la densit¨¤ energetica sar¨¤ incrementata del 20%) ma basate su una tecnologia nota e collaudata da anni. La casa bavarese, seppur molto impegnata nella ricerca, non ha previsto quando dismetter¨¤ l'utilizzo di batterie agli ioni di litio sostituendole con lo stato solido poich¨¦ tutto dipender¨¤ dalla velocit¨¤ con cui si arriver¨¤ a una soluzione realmente applicabile e affidabile. Con Bmw, numerosi altri costruttori competono alla sfida (Ford ha anch'essa sottoscritto un accordo di collaborazione con Solid State) che potrebbe realmente ridefinire il futuro dell'industria attorno all'automobile elettrica
Tecnologia e Vantaggi
¡ª ?Le batterie a stato solido potranno essere costruite con una chimica simile agli attuali accumulatori. Il litio metallico e il silicio continueranno a essere utilizzati per produrre anodi perch¨¦ pi¨´ efficienti dal punto di vista della densit¨¤ energetica sebbene richiedano una programmazione specifica (e ancora da collaudare) per essere prodotti in larga scala. La differenza per lo stato solido ¨¨ rappresentata dall'elettrolita (che ¨¨ per l'appunto solido e non liquido): sostanza che in soluzione suddivide le proprie molecole in ioni permettendo la conduzione della corrente elettrica. L'aspetto da considerare ¨¨ quale materiale sar¨¤ il pi¨´ promettente per sviluppare accumulatori adatti all'applicazione per automobili. La ricerca, a oggi, ne ha individuati tre: elettroliti solidi ossidi (grande stabilit¨¤ chimica, richiedono per¨° trattamenti a temperature elevate); elettroliti solidi solfuri (pi¨´ "morbidi" e versatili ma attualmente prodotti solo per scopi di ricerca, non ¨¨ stato ancora individuato un processo per realizzarli su scala industriale); elettroliti solidi polimerici (promettenti perch¨¦ i meno costosi da produrre ma con limiti di scarsa conduttivit¨¤). Una volta trovata la soluzione a ogni incertezza, lo stato solido s'imporr¨¤ perch¨¦ in grado di offrire una migliore densit¨¤ energetica (1.150 Wh/l contro gli attuali 350 Wh/l), un minor degrado della struttura interna e quindi un utilizzo prolungato, migliore velocit¨¤ di ricarica e maggiore sicurezza (si riduce il rischio d'incendio dovuto a surriscaldamento). Trattandosi di una tecnologia ancora in fase sperimentale, una volta raggiunto l'equilibrio produttivo le batterie a stato solido avranno un costo significativamente superiore all'attuale offerta di accumulatori. Alcune previsioni suggeriscono che, quando saranno pronte, il costo al kWh per una batteria a stato solido si aggirer¨¤ tra gli 80 e i 90 dollari mentre le batterie agli ioni di litio si aggireranno sui 60 dollari al kWh. L'industria automobilistica (almeno nella prima fase) sar¨¤ certamente il vettore per lo sviluppo su ampissima scala delle batterie a stato solido e ci si aspetta che esse equipaggeranno le vetture di fascia alta, visto il costo di produzione pi¨´ elevato.
Produzione
¡ª ?Un importante punto di svolta ¨¨ atteso entro il 2025 quando elettroliti solidi ossei e solfuri inizieranno a essere prodotti in grande quantit¨¤ permettendo anche le prime applicazioni commerciali. Una simile disponibilit¨¤ stimoler¨¤ lo sviluppo di nuovi prototipi suggerendo applicazioni sempre pi¨´ complesse e concrete. Cinque anni pi¨´ tardi, nel 2030 (sempre secondo le previsioni) la produzione di batterie allo stato solido potrebbe gi¨¤ generare valori compresi tra i 15 e i 40 gWh/anno per poi salire entro il 2035 a 120 gWh/anno. Attenzione per¨°: l'eventuale messa a punto di un metodo produttivo per le batterie a stato solido non coincider¨¤ con una "crisi" degli accumulatori tradizionali. Nello stesso orizzonte temporale (2030-2035) ¨¨ al contrario atteso il picco produttivo compreso tra i 6 e gli 8 tWh/anno. La geografia produttiva si concentrer¨¤, anche per lo stato solido, in Asia con Cina, Corea del Sud e Giappone che verosimilmente occuperanno una posizione vantaggiosa. Stati Uniti d'America ed Europa, questa volta, saranno comunque nella partita perch¨¦ si sono mossi con anticipo e sono in possesso di una competenza tecnologica adeguata per sfidarsi alla pari.?
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