Più economiche e con una maggiore autonomia: le batterie al zolfo che vogliono competere con le LFP e le NCM
La ricerca di alternative alle attuali batterie delle auto elettriche sta spingendo i grandi produttori ad esplorare tecnologie che fino a poco tempo fa sembravano riservate solo ai laboratori. Una di queste ha appena compiuto un passo importante grazie a un accordo che potrebbe aprirle le porte dell’industria automobilistica.
La corsa per ottenere batterie più economiche, con maggiore densità energetica e minore dipendenza da materie prime costose è lontana dall’essere terminata. Sebbene attualmente le batterie LFP e NMC dominino il mercato, esistono altre tecnologie che cercano di farsi spazio, e alcune stanno iniziando ad attirare l’attenzione dei grandi gruppi automobilistici. Tra queste troviamo le batterie a base di zolfo, un’alternativa oggetto di ricerca da anni che ora inizia a guadagnare importanza nei programmi di sviluppo dei produttori.
L’ultima notizia proviene da Gelion, che ha firmato un accordo con uno dei più grandi produttori di automobili al mondo per valutare la sua tecnologia di catodi NES a base di zolfo. L’identità del produttore non è stata resa pubblica, ma l’annuncio rappresenta un passo avanti per l’azienda, la quale afferma di stare lavorando anche con altri importanti gruppi del settore interessati ad esplorare le potenzialità di questa soluzione.
L’accordo, annunciato il 6 ottobre, prevede una trasferenza di materiali affinché il produttore possa effettuare i propri test. Gelion fornirà materiale attivo per cattodi a base di zolfo, cattodi rivestiti ed elettrolita liquido, che verranno utilizzati per studiare diverse configurazioni di batterie destinate a futuri veicoli elettrici. L’obiettivo è verificare fino a che punto questa tecnologia possa adattarsi alle esigenze dell’industria, sia nei modelli di alta gamma che nelle auto destinate al grande pubblico.
Una tecnologia a base di zolfo che potrebbe essere utilizzata anche nelle batterie solide
Uno degli aspetti più interessanti dell’accordo è che i test non saranno limitati a un unico tipo di batteria. Il produttore valuterà i cattodi NES sia con elettroliti liquidi che con elettroliti solidi, inclusi configurazioni con anodi di litio metallico e di grafite. Ciò permetterebbe di studiarne l’applicazione in diverse generazioni di batterie, dalle architetture simili a quelle attuali fino ad altre più avanzate che sono ancora in fase di sviluppo.
L’uso dello zolfo come materiale attivo del catodo risulta particolarmente attraente grazie alla sua abbondanza e al potenziale delle batterie litio-zolfo di raggiungere un’elevata densità energetica. Tuttavia, questa tecnologia presenta anche importanti difficoltà, soprattutto in relazione alla sua stabilità e alla perdita di capacità durante i cicli di carica e scarica. Risolvere questi problemi è fondamentale affinché possa competere con le batterie già prodotte su larga scala, ed è proprio per questo che i test dei produttori hanno tale importanza.
Tuttavia c’è un altro aspetto che può rivelarsi ancora più decisivo dal punto di vista industriale. Gelion afferma che la sua piattaforma NES ha il potenziale per essere integrata nelle linee di produzione esistenti per le batterie senza la necessità di apportare grandi modifiche. Se riuscirà a dimostrarlo, i produttori potrebbero valutare l’uso di nuovi materiali senza dover affrontare gli enormi investimenti richiesti per costruire impianti completamente diversi o trasformare in profondità i propri processi di produzione.
E non si tratta di una questione secondaria. L’industria sta investendo miliardi in nuove fabbriche di batterie, pertanto qualsiasi tecnologia che richieda la sostituzione di una parte significativa di questa infrastruttura parte con un notevole svantaggio economico. Una soluzione in grado di sfruttare le attrezzature esistenti avrebbe, almeno in teoria, un percorso più semplice verso la produzione su larga scala. Per ora, però, stiamo parlando di una possibilità che Gelion dovrà dimostrare, non di una capacità industriale già verificata dal suo nuovo socio.
La collaborazione risulta interessante anche per l’ampia gamma di applicazioni che prevede. La dichiarazione menziona esplicitamente sia le auto elettriche di lusso che i modelli di massa, due segmenti con priorità diverse. Mentre nei primi i produttori possono sopportare costi più elevati per ottenere determinate prestazioni, nei secondi ogni euro conta, soprattutto considerando che la batteria rimane uno dei componenti più costosi dell’auto.
Ovviamente, c’è ancora molto lavoro da svolgere. Gelion non ha fornito cifre precise riguardo alla densità energetica, all’autonomia, alla velocità di carica o alla durata di vita delle batterie che questo produttore intende valutare. Non è stato nemmeno annunciato un calendario per l’industrializzazione, un investimento congiunto o un impegno all’acquisto di materiali. L’accordo si trova attualmente in una fase di valutazione tecnica, e i risultati determineranno se la collaborazione potrà procedere verso fasi successive.
Quello che l’annuncio conferma è che l’interesse dei produttori per alternative alle sostanze chimiche attuali continua ad aumentare. Gelion afferma che la sua tecnologia è già in fase di valutazione da parte di altri importanti gruppi automobilistici, e questo nuovo accordo rafforza la sua presenza nei programmi di ricerca del settore. Un segnale positivo per l’azienda, anche se ancora insufficiente per capire se i suoi catodi finiranno per essere integrati in un’auto elettrica di produzione.
Alla fine, la vera prova non sarà far sì che un grande produttore esamini dei campioni nei suoi laboratori, bensì dimostrare che queste batterie possono offrire prestazioni competitive, mantenere le loro caratteristiche per migliaia di cicli e essere prodotte a un costo ragionevole. Gelion ha appena ottenuto un’importante opportunità per dimostrarlo, ma il passaggio dal laboratorio alle strade rimane la sfida irrisolta.