Le batterie allo stato solido rivoluzioneranno il settore automotive, secondo quanto promesso dalle stesse case automobilistiche. Ancora in fase di progettazione, ci vorrà del tempo prima che la nuova tecnologia possa fare il suo ingresso nel mercato.
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Batteria allo stato solido: il futuro della mobilità elettrica
Le batterie allo stato solido rappresentano l’evoluzione di quelle a litio, ad oggi impiegate per l’alimentazione delle vetture elettriche.
Questa tecnologia è sottoposta a test specifici e dovrebbe essere lanciata per la prima volta sul mercato nel 2025, almeno secondo quanto programmato dalla casa automobilistica Toyota.
Il progetto della multinazionale giapponese prevede, dapprima, il montaggio della batteria allo stato solido su un’ibrida, anziché su una vettura elettrica. La scelta è da imputarsi a ragioni strettamente economiche: questa decisione assicurerà, infatti, un minor prezzo della vettura in uscita.
Batteria stato solido e batteria a litio: funzionamento e differenze
Una batteria allo stato solido segue la stessa logica di funzionamento di una realizzata con ioni di litio.
In entrambe, la presenza di un elettrolita assicura la conduzione di energia tra un elettrodo positivo, chiamato catodo e uno negativo, l’anodo.
E’ proprio l’elettrolita, infatti, ad assicurare l’arrivo della tensione elettrica dal catodo all’anodo tramite il passaggio di elettroni.
La differenza sostanziale tra le due tipologie di batterie risiede, dunque, nella struttura stessa dell’elettrolita: mentre in quelle a litio è formato da un materiale liquido impiantato sotto forma di gel di solventi organici, nelle batterie solide la sua natura è schiumosa o solida appunto.
Questa che può sembrare una differenza minima, assicura vantaggi incredibili soprattutto in termini di performance.
Il catodo di una batteria allo stato solido è dotato, quindi, di un elettrolita diverso: un separatore polimerico non più microporoso come quello utilizzato nelle batterie a litio ma caratterizzato da un nucleo schiumoso che può essere composto da solfuri, ossidi, poliuretano o fosfati.
Al momento, le diverse alternative sono in fase di sperimentazione.
I vantaggi di utilizzo di queste nuove batterie nelle auto elettriche
La nascente tecnologia spiana la strada a una nuova frontiera nell’industria automobilistica. Le ragioni per preferire l’impiego di una batteria solida rispetto a una a litio sono molteplici:
- Migliore gestione delle temperature ed elevata tolleranza al calore
- Maggiore velocità di caricamento(il tempo stimato è di 10 minuti)
- Elevata autonomia
Una batteria allo stato solido determina una performance migliore e maggiore sicurezza. A differenza di quelle a ioni di litio, infatti, queste particolari batterie tollerano bene il calore.
Le vetture elettriche con batteria a litio necessitano, invece, di un periodo di raffreddamento in quanto soggette a un rapido surriscaldamento. Se i tempi di ripresa non sono rispettati, le automobili elettriche possono raggiungere temperature davvero elevate e addirittura esplodere.
Le batterie allo stato solido sono progettate per tollerare una potenza di ricarica superiore, riducendo di molto i tempi necessari al loro caricamento. Questi dispositivi assicurano una densità di energia più alta e quindi una maggiore autonomia, sebbene i loro accumulatori siano più leggeri.
Una batteria che si prospetta molto più economica
Anche il prezzo di una batteria allo stato solido dovrebbe essere minore: secondo le stime delle case automobilistiche, si prevede un costo di 70 dollari per ogni kWh rispetto agli oltre 100 kWh di quelle a litio.
Test e sperimentazioni ancora in corso per la nuova batteria allo stato solido
Nonostante gli ottimi risultati, la sperimentazione è ancora in corso.
Diversi test, infatti, hanno evidenziato un’importante criticità delle batterie allo stato solido.
Durante l’utilizzo della vettura, l’elettrolita tende a subire un’espansione, rischiando una rottura: un effetto/rischio assolutamente da evitare.
Batterie allo stato solido: atteso il lancio sul mercato
La nuova tecnologia delle batterie allo stato solido influenza il trend del settore automobilistico.
Ad oggi, sono molte le case produttrici che hanno avviato la sperimentazione di questi dispositivi allo scopo di migliorare le prestazioni e l’autonomia dalle loro auto elettriche.
Oltre Toyota, anche il gruppo Stellantis sta effettuando gli opportuni test per valutare le prestazioni garantite dall’impianto di batterie allo stato solido sulle vetture elettriche.
Della stessa intenzione anche NIO, la casa automobilistica cinese che ha sfidato tutti, assicurando il lancio di un modello di vettura elettrica con questo tipo di batteria, già alla fine del 2022.
Non da meno Wolkswagen e BMW, che hanno intenzione di rendere concreto il loro progetto al più presto.
La competizione per il lancio della prima vettura elettrica con batteria allo stato solido è ormai alle stelle. Del resto, i vantaggi promessi dalla nuova tecnologia meritano tutti gli sforzi.
