Quanto litio contiene la batteria di un’auto elettrica

La batteria è, di gran lunga, il componente che influisce maggiormente sul prezzo, sull’autonomia, sul peso e su gran parte dell’impatto industriale di un’auto elettrica. Tuttavia, quando si parla dei materiali necessari per fabbricarla, è comune imbattersi in cifre che possono risultare confuse: tonnellate di litio necessarie per produrre veicoli, decine di chili di carbonato di litio per batteria o riferimenti generici a metalli come nichel, cobalto, manganese o ferro.

In realtà, un’auto elettrica convenzionale non trasporta decine di chili di litio puro. Una batteria da circa 60 kWh può contenere approssimativamente tra 5 e 6 chili di litio elementare, anche se la quantità varia a seconda della chimica utilizzata, della capacità della batteria e dell’evoluzione tecnologica delle singole celle.

Per capire da dove proviene questa cifra, bisogna innanzitutto conoscere che tipo di batterie vengono attualmente utilizzate nelle auto elettriche, poiché sotto il termine generico di “batteria agli ioni di litio” esistono composizioni piuttosto diverse.

Quasi tutte utilizzano il litio, ma non tutte usano gli stessi materiali

L’enorme maggioranza delle auto elettriche attuali impiega batterie agli ioni di litio. Ciò non significa, tuttavia, che siano tutte uguali. La principale differenza risiede nei materiali utilizzati principalmente nel catodo delle celle, uno degli elementi che determina quanta energia può immagazzinare la batteria, quanto costa produrla o quali materie prime ne sono necessarie.

Per anni hanno avuto una grande presenza le batterie conosciute come NMC, le cui iniziali indicano nichel, manganese e cobalto che fanno parte del loro catodo insieme al litio. Esistono anche quelle denominate NCA, utilizzate soprattutto da alcuni produttori nei primi anni di diffusione delle auto elettriche, e che impiegano nichel, cobalto e alluminio.

Queste chimiche presentano un vantaggio importante: permettono di immagazzinare molta energia in un peso e un volume relativamente ridotti. Questo spiega perché siano state particolarmente attraenti per le auto che avevano bisogno di offrire un’autonomia elevata senza dover installare batterie eccessivamente grandi e pesanti.

Anche l’evoluzione all’interno di questa famiglia ha cercato di ridurre progressivamente la quantità di cobalto. Le diverse generazioni di NMC hanno aumentato la proporzione di nichel riducendo al contempo l’uso di altri materiali, proprio perché il cobalto è tradizionalmente uno dei componenti più costosi e problematici della loro catena di approvvigionamento.

Tuttavia, negli ultimi anni si è verificato un altro cambiamento ancora più importante.

Le batterie LFP hanno cambiato l’equilibrio del mercato

Le batterie a fosfato di ferro e litio, note come LFP, appartengono anch’esse alla famiglia delle batterie agli ioni di litio, ma escludono il nichel e il cobalto utilizzati da altre chimiche. Invece, fanno principalmente uso di ferro e fosfato, due materiali abbondanti e relativamente economici.

Il loro principale svantaggio è stato tradizionalmente una minore densità energetica, il che significa che per immagazzinare la stessa quantità di energia necessitano di un peso o di un volume maggiore rispetto a una batteria NMC. Tuttavia, questa differenza si è progressivamente ridotta grazie al miglioramento delle celle e, soprattutto, a nuovi design che permettono di sfruttare molto meglio lo spazio disponibile all’interno del pacco batterie.

Nello stesso tempo, le LFP offrono vantaggi significativi in termini di costo, durata e stabilità termica. La combinazione di questi fattori spiega perché siano passate da una soluzione riservata principalmente ai veicoli economici a un utilizzo sempre più diffuso in un numero crescente di modelli.

Il cambiamento è stato particolarmente rapido in Cina. Secondo l’Agenzia Internazionale per l’Energia (IEA), nel 2025 le batterie LFP rappresentavano già più del 55% di tutta la capacità batterica installata nei veicoli elettrici a livello mondiale, rispetto a meno della metà un anno prima. In Europa il loro utilizzo rimane molto inferiore, poco più del 10% della domanda nel 2025.

C’è anche una ragione economica molto importante alla base di questa espansione. L’IEA stima che nel 2025 i pacchi LFP fossero, in media, più del 40% più economici per kWh rispetto ai loro equivalenti NMC, sebbene parte di questa differenza dipenda dalle applicazioni e dai mercati in cui viene utilizzata ciascuna tecnologia.

Pertanto, uno dei principali sviluppi che sta caratterizzando attualmente l’industria delle batterie non consiste nell’abbandonare il litio, bensì nella riduzione dell’uso del nichel e soprattutto del cobalto, sostituendoli, laddove le caratteristiche del veicolo lo consentono, con ferro e fosfato.

Quanto litio serve davvero a una batteria?

Qui sorge una delle questioni più interessanti: sebbene le batterie LFP eliminino completamente il nichel e il cobalto dal loro cattodo, continuano comunque ad aver bisogno di litio, e la differenza rispetto a alcune chimiche NMC moderne non è così grande come potrebbe sembrare.

I calcoli effettuati dal International Council on Clean Transportation (ICCT) stimano circa 0,08 kg di litio per ogni kWh di capacità in una batteria LFP, mentre le batterie NMC moderne presentano valori compresi tra 0,09 e 0,10 kg/kWh, a seconda della loro composizione.

Applicando queste quantità alle batterie tipiche delle auto elettriche si può ottenere un’approssimazione:

Capacità della batteria

LFP

NMC moderna

40 kWh

circa 3,2 kg

circa 3,6-4 kg

60 kWh

circa 4,8 kg

circa 5,4-6 kg

80 kWh

circa 6,4 kg

circa 7,2-8 kg

100 kWh

circa 8 kg

circa 9-10 kg

Non si tratta di quantità esatte applicabili a ogni modello, poiché la composizione specifica delle celle e la loro densità energetica variano a seconda del produttore e della generazione. Tuttavia, servono per determinare correttamente di quanta litio si stia parlando.

Un’auto elettrica dotata di una batteria da 60 kWh non ha bisogno di 20 o 30 chili di litio elementare. La quantità tipica è invece di circa cinque o sei chili.

Perché allora compaiono cifre molto più alte quando si parla di litio

In parte, la confusione deriva dall’uso indiscriminato di concetti diversi. Il litio non viene inserito in una batteria sotto forma di diversi chili di metallo puro estratto direttamente da una miniera, ma fa parte di diversi composti chimici utilizzati durante la produzione dei suoi materiali attivi.

Per questo motivo, l’industria mineraria utilizza spesso unità come il carbonato di litio equivalente o LCE, che permettono di confrontare diversi composti e modalità di produzione. La quantità di carbonato di litio necessaria per ottenere una determinata quantità di litio elementare è notevolmente maggiore del peso dello stesso litio.

Pertanto, quando una stima attribuisce a un’auto elettrica diverse decine di chilogrammi di “litio”, è fondamentale verificare esattamente cosa si sta misurando. Si potrebbe trattare di carbonato di litio equivalente, di un altro composto o di materie prime lavorate, e non della quantità di litio elementare che alla fine è contenuta nella batteria.

Questa differenza spiega gran parte delle cifre apparentemente contraddittorie che si possono riscontrare confrontando diversi studi.

Sostituire l’NMC con l’LFP riduce appena il fabbisogno di litio

Il confronto tra queste due tecnologie permette di comprendere un altro aspetto importante della transizione che sta vivendo l’industria. Sostituire le batterie NMC con quelle LFP può ridurre radicalmente il consumo di nichel e cobalto, ma ha un effetto relativamente piccolo sulla domanda di litio.

L’ICCT stima che uno scenario caratterizzato da una penetrazione molto maggiore delle batterie LFP riduca la domanda mondiale di litio di appena il 2% nel 2030 e dell’1% nel 2040 rispetto al suo scenario di riferimento. La ragione è proprio il fatto che una batteria LFP necessita di circa 0,08 kg di litio per kWh, rispetto ai circa 0,09-0,10 kg delle batterie NMC analizzate.

La differenza sarebbe molto maggiore per altri materiali. Lo stesso scenario ridurrebbe notevolmente le esigenze di nichel e cobalto, poiché nessuno dei due fa parte del catodo di una batteria LFP.

Questo permette di comprendere meglio la direzione in cui si sta muovendo attualmente l’industria: le batterie stanno cambiando materiale, ma il litio rimane l’elemento comune alle tecnologie che dominano oggi l’auto elettrica.

Il passo successivo potrebbe essere una batteria che non abbia più bisogno di litio

Per eliminare davvero il litio è necessario passare a un’altra famiglia chimica. Una delle tecnologie che fa maggiori progressi in questo senso è la batteria agli ioni di sodio, il cui funzionamento presenta somiglianze con le batterie al litio ma sostituisce questo elemento con il sodio.

Il suo principale vantaggio non è soltanto economico. Il sodio è estremamente abbondante e permetterebbe di diversificare una catena di approvvigionamento attualmente molto concentrata intorno al litio, oltre a offrire determinati vantaggi di funzionamento a basse temperature.

La tecnologia ha già superato la fase puramente sperimentale. Produttori come CATL e BYD stanno aumentando la loro produzione e i primi automobili dotati di batterie al sodio hanno già iniziato ad arrivare sul mercato. Tuttavia, esiste ancora una notevole differenza di densità energetica rispetto alle tecnologie al litio più avanzate.

Questo significa che per immagazzinare la stessa quantità di energia potrebbe essere ancora necessaria una batteria più grande o più pesante, un svantaggio particolarmente rilevante negli automobili che richiedono una grande autonomia.

Perciò, le prime applicazioni di queste batterie possono concentrarsi su automobili di piccole dimensioni, veicoli commerciali urbani, veicoli a due o tre ruote o sistemi di stoccaggio fissi, dove peso e volume hanno meno importanza. Si stanno inoltre esplorando batterie che combinano celle di sodio e litio per sfruttare i vantaggi di entrambe le tecnologie.

Le batterie a stato solido non significano necessariamente abbandonare il litio

Esiste un’altra tecnologia che compare spesso quando si parla di batterie del futuro: le cosiddette batterie a stato solido. È opportuno distinguerla dalla transizione verso il sodio, poiché non affrontano esattamente lo stesso problema.

Una batteria a stato solido può continuare ad utilizzare il litio. La sua principale differenza rispetto a una batteria convenzionale risiede nell’elettrolita, il mezzo attraverso cui gli ioni si spostano tra gli elettrodi. Le batterie attuali utilizzano solitamente un elettrolita liquido, mentre le tecnologie a stato solido mirano a sostituirlo totalmente o parzialmente con materiali solidi.

L’obiettivo è ottenere batterie con una maggiore densità energetica, prestazioni migliori e potenzialmente una maggiore sicurezza, ma esistono ancora importanti difficoltà industriali. Sebbene già vengano prodotte celle per prove e siano disponibili soluzioni semisolidificate sul mercato, le batterie completamente solide devono ancora dimostrare di poter essere prodotte in modo competitivo e su larga scala.

Pertanto, parlare di stato solido non equivale a parlare di una batteria senza litio. Si tratta di due evoluzioni diverse: una cerca di modificare fondamentalmente il modo in cui è costruita e funziona la cella; l’altra, come avviene con il sodio, può sostituire uno dei suoi materiali di base.

Il litio rimarrà fondamentale, anche se le batterie diventano sempre più diverse

L’evoluzione delle batterie per auto elettriche non segue una direzione unica. Nei primi anni di espansione del mercato si è dato priorità soprattutto al raggiungimento della massima autonomia attraverso chimiche ad alta densità energetica, come NMC o NCA. Ora, man mano che aumenta il volume di produzione, diventano sempre più importanti il costo, la disponibilità delle materie prime e la sicurezza dell’approvvigionamento.

Questo spiega la straordinaria crescita delle batterie LFP. La loro diffusione permette di fare a meno di nichel e cobalto e di utilizzare materiali più abbondanti come ferro e fosforo, anche se il litio rimane essenziale.

Le batterie al sodio rappresentano un approccio diverso, poiché possono eliminare completamente la necessità di litio, ma devono ancora superare la loro minore densità energetica e sviluppare una catena industriale paragonabile a quella che le batterie agli ioni di litio hanno costruito nel corso di decenni.

Mentre ciò accade, la quantità di litio presente in un’auto elettrica rimane comunque notevolmente inferiore a quanto possano far pensare alcune cifre comunemente utilizzate. In una batteria da 60 a 80 kWh si parla approssimativamente di cinque a otto chilogrammi di litio elementare, quantità sufficiente per immagazzinare l’energia necessaria a far muovere un’auto per centinaia di chilometri e per essere utilizzata più volte nel corso di migliaia di cicli di carica e scarica.