Oggi le batterie utilizzate nei veicoli elettrici di nuova generazione sono principalmente basate su tecnologie agli ioni di litio, che offrono diversi vantaggi (alta densità energetica, peso relativamente leggero e capacità di essere ricaricate più volte) ma hanno anche qualche controindicazione, come ad esempio la limitata distribuzione geografica (la maggior parte delle riserve di litio si trova, infatti, in poche regioni del mondo) e i costi elevati di estrazione e lavorazione.
È per questo che sono allo studio nuove tecnologie che utilizzano materiali alternativi al litio, con l’obiettivo di ridurre i costi di produzione e di mitigare ulteriormente le preoccupazioni legate alla disponibilità e alla sostenibilità delle risorse. Tra queste citiamo, ad esempio, le batterie al sodio: un metallo analogo chimicamente al litio ma molto più comune e disponibile sulla superficie terrestre e, quindi, più economico.
La corsa al sodio
Si tratta di un materiale che assicurerebbe anche processi di riciclo più efficienti e meno costosi, incrementando l’aspetto della sostenibilità del ciclo di vita delle batterie. Tuttavia, il limite principale del sodio è che ha una densità energetica inferiore rispetto a quelle al litio, il che si traduce in un’autonomia ridotta per i veicoli. È per questo che sono allo studio soluzioni per ottimizzare le prestazioni e garantire l’affidabilità a lungo termine.
Al momento la Cina è il Paese più attivo nello sviluppo di questa tecnologia, tant’è che il colosso cinese dell’automotive Byd ha di recente annunciato il via alla costruzione di un nuovo sito produttivo dedicato alle batterie al sodio a Xuzhou, a metà strada tra la capitale Pechino e Shanghai, con l’obiettivo di produrre già a partire dal 2024 la prima city-car elettrica al mondo dotata di questa tecnologia. Ma è plausibile attendersi nei prossimi anni altre importanti innovazioni. Anzi, una è già proprio di questi giorni.
Accordo Clarios-Altris
In America, la Clarios (società madre di Varta Automotive, marchio di riferimento a livello globale nella produzione di batterie e accumulatori) ha di recente siglato un accordo con Altris (sviluppatore svedese e produttore di prototipi di batterie agli ioni di sodio) per gettare le basi per i futuri sistemi di batterie agli ioni di sodio a bassa tensione.
L’accordo prevede che Altris si concentrerà sullo sviluppo della tecnologia per applicazioni a bassa tensione, mentre Clarios si avvarrà della propria esperienza in sistemi di gestione della batteria (Battery Management Systems, BMS), software e integrazione di sistemi per la progettazione di sistemi di batterie.
In una nota congiunta, le due società hanno spiegato che la complessità nella progettazione dei veicoli elettrici di nuova generazione sta aumentando: di conseguenza, la rete a bassa tensione con cui sono alimentati deve adattarsi per sostenere una serie crescente di funzioni basate su software, tecnologie di guida autonoma e altri sistemi elettronici. Secondo Clarios e Altris, «le batterie agli ioni di sodio sono adatte a soddisfare questa maggiore richiesta di energia e, allo stesso tempo, sono intrinsecamente sostenibili e facili da riciclare». Inoltre, questa tecnologia «offre una densità energetica pari a quella delle batterie LFP ed è particolarmente sostenibile grazie ai suoi materiali ecologici e facilmente riciclabili».
Le società sottolineano anche che per la produzione delle celle agli ioni di sodio si usano materiali abbondantemente disponibili in natura – sale, legno, ferro e aria – e non si deve ricorrere a minerali da zone di conflitto né a elementi tossici. Ed è per questo che lo sviluppo di batterie agli ioni di sodio per veicoli rappresenterebbe «un importante progresso nella tecnologia delle batterie automobilistiche e farebbe progredire gli obiettivi di circolarità dell’industria automobilistica».
