La batteria è il cuore dei veicoli elettrici ed è per questa ragione che tutti i maggiori produttori stanno cercando di scoprire quale nuova tecnologia delle batterie per auto permetta di aumentare l’efficienza dei veicoli e delle operazioni di ricarica.
Scopri, dunque, quali sono le batterie più performanti e quali promettono di implementare un mercato ormai lanciato verso il futuro.
Tecnologia delle batterie auto elettriche: i modelli più diffusi
Le auto elettriche montano batterie diverse per il semplice fatto che sono le case automobilistiche a decidere su quale tecnologia puntare per ottenere l‘ottimizzazione dell’energia e l’efficienza massima del veicolo. Al momento, quindi, le tecnologie delle batterie per auto elettriche sono in piena fase di evoluzione, perché il mercato è alla perenne ricerca della soluzione perfetta, che permetta ricarica veloce e lunga autonomia dei veicoli. Ecco, dunque, una breve carrellata nella varie tipologie delle batterie per auto.
Batterie al piombo
Molto sfruttate in passato, le batterie al piombo, ormai, sono ben poco diffuse, poichè questo tipo di batterie per auto limita significativamente l’autonomia dei veicoli. La densità di energia garantita da queste batterie è infatti molto bassa e, come se non bastasse, necessitano di tempi di ricarica molto lunghi e la loro vita è limitata nel tempo.
Batterie agli ioni di litio (Li-ion)
Attualmente queste batterie per auto elettriche sono diffusissime. Pur essendo molto sensibile alle temperature e soggetta a danni meccanici, questa soluzione consente infatti di immagazzinare grandi quantità di energia elettrica in uno spazio notevolmente ridotto. Perfette, dunque, per i veicoli più piccoli, che non dispongono di grande spazio da dedicare al comparto alimentazione.
Batterie al litio ferro fosfato
Si tratta della naturale evoluzione delle batterie al litio, anche se offrono una densità di energia minore e sono più pesanti. Per contro, però, durano di più e sono adatte ai climi più estremi, in quanto risultano essere meno sensibili alle temperature.
Le batterie del futuro
La crescita del settore delle auto elettriche sta indubbiamente stimolando i produttori di batterie a cercare soluzioni tecnologiche avanzate, che possano coniugare efficienza energetica e sicurezza.
Un esempio dell’innovazione tecnologica delle batterie per auto è rappresentato dalle batterie al litio-metallo (Li-Metal), che utilizzano un anodo di litio metallico al posto di quello in grafite e consentono la produzione di batterie più piccole. Attualmente, però, sono ancora poco sfruttate, esattamente come le batterie al litio-zolfo (Li-S) che sfruttano le proprietà dello zolfo al posto di quelle del cobalto, del nichel e del manganese, elementi usati nelle batterie agli ioni di litio.
Un’altra soluzione alternativa alla quale si sta lavorando è la batteria agli ioni di sodio (Na-ion), poco costosa, ma al momento incapace di garantire una densità di energia soddisfacente.
La verità è che ricerca e sviluppo nel settore delle batterie sono in pieno svolgimento e che ogni giorno vengono presentati nuovi progetti, che promettono di cambiare in meglio la e-mobility. Quindi, non ci resta che stare a vedere.
Innovazioni tecnologiche batterie auto: l’avvento del grafene
Come avrai capito, la tecnologia delle batterie auto punta tutto sulle innovazioni nei materiali impiegati per la produzione e, in questo senso, il grafene rappresenta la punta di diamante della ricerca nel settore.
Il grafene, infatti, è un superconduttore, che si presenta sotto forma di sottilissimi atomi di carbonio, disposti ad esagono, che offrono pochissima resistenza al passaggio dell’elettricità. Ne consegue che le batterie al grafene per auto hanno una maggiore capacità di amperaggio ed offrono una durata più lunga rispetto alle tradizionali batterie al litio. Inoltre, le batterie al grafene promettono di migliorare le performance delle colonnine elettriche, in quanto offrono una ricarica più veloce, senza surriscaldarsi.
Devi sapere, però, che al momento la produzione di batterie al grafene è limitata dalla tecnologia disponibile e dai costi di produzione ancora molto elevati. Nonostante ciò, alcune case produttrici, come Elecjet, GAC e G-Pro, hanno annunciato che già a partire dal 2024 queste batterie potrebbero essere disponibili sul mercato e garantire un’autonomia di 1000 Km e una ricarica in soli 8 minuti.
Tecnologia delle batterie auto: l’esperimento di Skeleton Technologies
Skeleton Technologies è un’azienda estone specializzata nella produzione di ultracondensatori molto potenti, che ha avuto una geniale idea: coniugare il suo prodotto con la potenza del “grafene curvo” e produrre una super batteria chiamata “SkelCap”.
Invece del tradizionale foglio di grafene, infatti, la società sta sperimentando la polvere di grafene per la realizzazione degli elettrodi, che poi vengono immessi in un elettrolita chimico, la cui composizione è ovviamente segreta, per ovvi motivi legati al brevetto. La combinazione fra questo elemento e il grafene curvo, dunque, permette di ottenere un‘alta densità di potenza, 10 volte superiore a quella sprigionata dalle normali batterie per auto elettriche al litio.
Al momento, però, la criticità della superbatteria al grafene è rappresentata dalla bassa autonomia, quindi attualmente potrà essere montata solo su auto ibride. Come vedi, però, la tecnologia delle batterie sta evolvendo molto rapidamente, anche e soprattutto in un altro campo, piuttosto promettente: quello delle batterie agli ioni di litio allo stato solido.
Ioni di Litio allo stato solido: la tecnologia delle batterie del futuro
Il passaggio dalle batterie a piombo a quella al litio non ha solo rivoluzionato l’industria di computer e cellulari, ma anche quella dei trasporti. Ora, però, le batterie al litio promettono una nuova trasformazione, che inciderà in modo incisivo anche sulle performance delle colonnine elettriche, che potranno ricaricare l’auto in pochissimo tempo e totale sicurezza.
La tecnologia delle batterie allo stato solido presenta diversi vantaggi e qualche svantaggio. Tra i vantaggi, ricordiamo:
- velocità di ricarica competitiva
- ottima capacità di immagazzinamento di energia
- dimensioni più piccole
- minore peso
- maggiore resistenza alle fiamme
E gli svantaggi, quali sono? I processi produttivi e i costi di gestione, che al momento le rendono poco appetibili per il mercato delle auto elettriche, Nonostante ciò, pare che Toyota le monterà sui suoi veicoli a partire dal 2028 e che anche Nissan ha comunicato questa tempistica, mentre Volkswagen e Mercedes sembra che possano arrivarci anche prima.
Contrariamente a quanto potresti aspettarti, invece, Tesla non sembra convinta di questa soluzione, probabilmente perché Elon Musk la vede ancora troppo lontana nel tempo e preferisce puntare su altro.
Di sicuro, il futuro delle colonnine elettriche e dei veicoli a batteria sarà fortemente influenzato dalle nuove tecnologie delle batterie e chissà che presto tu non possa ricaricare il tuo mezzo in pochissimo tempo, risparmiando su tempi di ricarica e costi.