Il gelo non ferma le nuove batterie: dalla Cina un test su strada con anodo in alluminio

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Redazione Economia Redazione Economia   -   Il tallone d’Achille della mobilità elettrica, si sa, è da sempre il comportamento degli accumulatori quando il termometro scende precipitosamente sotto lo zero, con le prestazioni che crollano e i tempi di ricarica che si dilatano. Eppure, un recente esperimento condotto su strada nella provincia cinese di Heilongjiang, una delle regioni più fredde del paese, potrebbe riscrivere le regole della chimica applicata ai veicoli a batteria. Un team di ricerca della Chinese Academy of Sciences (CAS) ha infatti integrato un pacco di nuova concezione, basato su una chimica agli ioni di litio con anodo in alluminio, all’interno di un SUV di serie prodotto da Geely, sottoponendolo a un rigoroso stress test termico. Dopo un periodo di sosta forzata di ventiquattro ore a una temperatura di -25 gradi centigradi, condizione che paralizzerebbe qualsiasi cella tradizionale, la vettura ha mostrato un’efficienza di scarica superiore al novantadue per cento durante la successiva marcia su percorsi urbani -8.

Non è tutto, perché i ricercatori hanno monitorato anche la fase di rifornimento energetico, scoprendo che la particolare architettura dell’anodo, modificato con una lega di alluminio, consente di mantenere prestazioni di ricarica veloce del tutto inaspettate in un contesto di freddo estremo. Il sistema, che non ha richiesto l’ausilio di resistenze di riscaldamento esterne o particolari stratagemmi di isolamento, ha gestito autonomamente la potenza in ingresso, portando lo stato di carica della batteria al novanta per cento in circa venti minuti -8. Questo risultato, che contrasta con il rallentamento degli ioni tipico delle celle con anodo in grafite, apre scenari interessanti per chi vive in regioni caratterizzate da inverni rigidi, dove l’ansia da autonomia è spesso amplificata proprio dalla perdita di efficienza del pacco.

Una competizione globale che accelera verso il 2027

Se l’esperimento con l’alluminio rappresenta un’evoluzione incrementale della chimica liquida, è sul fronte delle cosiddette batterie allo stato solido che si sta giocando la partita più affascinante e complessa per il futuro dell’auto elettrica. In Cina, che ormai guida la transizione, diverse fonti industriali concordano nell’indicare nel biennio 2026-2027 la deadline per il passaggio dai prototipi di laboratorio ai primi veri programmi di installazione su veicoli destinati al grande pubblico -5. Colossi come CATL e BYD stanno definendo road map precise: il primo prevede di avviare la produzione pilota delle sue batterie ai solfuri entro quest’anno, per integrarle nei veicoli già nel 2027, mentre il secondo punta a una densità energetica intorno ai 400 Wh/kg -5.

Non mancano, tuttavia, i segnali di una certa prudenza dettata dalle difficoltà ingegneristiche. Dongfeng Motor, ad esempio, ha recentemente rivisto i propri piani, posticipando al 2027 l’avvio della produzione in serie delle sue batterie completamente solide, che erano state inizialmente annunciate per settembre 2026 -2. Una decisione maturata, a quanto si apprende, dopo approfondite valutazioni sulle linee produttive e sulla necessità di ottimizzare i costi prima del salto su scala industriale. Nonostante lo slittamento, i test condotti dalla casa automobilistica cinese hanno dato esiti confortanti: le sue celle, che abbinano un catodo ternario a un anodo in silicio-carbonio, mantengono il settantadue per cento della capacità a -30 gradi, un valore ben superiore a quello delle tradizionali batterie liquide, e resistono senza danni a temperature fino a 170 gradi -6.

Il vero collo di bottiglia è il catodo, non l’elettrolita

Mentre l’attenzione mediatica si è a lungo concentrata sull’elettrolita solido, elemento che dà il nome alla tecnologia e che promette di eliminare i liquidi infiammabili aumentando la sicurezza, dal mondo della ricerca arriva una precisazione non banale. Nel corso dell’ultimo summit sull’innovazione tenutosi a Pechino, il professor Xia Dingguo dell’Università di Pechino ha messo in guardia gli addetti ai lavori: senza una rivoluzione nei materiali del catodo, le batterie allo stato solido rischiano di rimanere un esercizio di stile confinato nei laboratori -3. È il catodo, infatti, a determinare in ultima analisi la densità energetica e, di conseguenza, l’autonomia del veicolo, e su questo fronte le criticità non mancano.

L’instabilità dell’interfaccia tra i materiali, lo stress meccanico indotto dalle variazioni di volume durante i cicli di carica e scarica e la compatibilità chimica con i diversi tipi di elettroliti solidi rappresentano ostacoli ancora tutti da superare. I catodi ad alto contenuto di nichel, pur mostrando una buona stabilità termica, soffrono di degrado sotto alta tensione, mentre gli elettroliti a base di solfuri richiedono pressioni meccaniche elevate per funzionare, complicando la progettazione del pacco batteria -3. La strategia dei giganti asiatici, pertanto, si sta spostando verso un approccio più olistico, in cui catodo ed elettrolita non vengono più studiati separatamente ma come un unico sistema elettrochimico da ottimizzare insieme.

Soluzioni integrate e nuovi record di densità energetica

Nel frattempo, la ricerca accademica continua a sfornare risultati che spingono sempre più in alto l’asticella delle prestazioni. Un team dell’Università di Nankai, in collaborazione con il centro di ingegneria nazionale per le batterie al litio, ha recentemente svelato un sistema di accumulo definito “liquido-solido” in grado di superare i 500 Wh/kg di densità energetica a livello di cella, un valore più che doppio rispetto alle migliori LFP attuali -9. L’innovazione, in questo caso, risiede nell’utilizzo di un catodo ricco di manganese e litio e in una tecnologia di elettrolita composito solidificato in situ, che garantisce un’eccellente affinità interfacciale e proprietà autoestinguenti. Il pacco batteria, installato su un veicolo, ha già raggiunto un’autonomia superiore ai mille chilometri, con l’obiettivo dichiarato di superare i milleseicento entro i prossimi aggiornamenti -9.

Parallelamente, in Europa si moltiplicano le iniziative per non farsi trovare impreparati. Il progetto SOLIDBAT, finanziato dall’Unione Europea, riunisce tredici partner con l’obiettivo di sviluppare celle allo stato solido da 400 Wh/kg, puntando su catodi ad alto contenuto di nichel e anodi in litio metallico protetti da interfasi artificiali -7. La sfida, a questo punto, non è solo tecnologica ma anche industriale: riuscire a trasferire questi risultati dalla scala di laboratorio a quella dei gigawattora, riducendo i costi e garantendo la ripetibilità dei processi. Con il 2026 che si profila come l’anno della verità per i primi veri volumi produttivi in Cina, la finestra per il vecchio continente per inserirsi in questa partita si fa sempre più stretta, obbligando i costruttori a scelte strategiche decisive per il prossimo decennio.

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