Motori

Auto elettriche: la svolta viene da nuove batterie a stato solido?

Le auto elettriche di prossima generazione saranno alimentate da batterie allo stato solido, più potenti e con tempi di ricarica da record.

Il futuro della mobilità elettrica si giocherà sull'autonomia dei veicoli e sui tempi di ricarica: ecco perché molti costruttori in tutto il mondo hanno deciso di scommettere sulle batterie a stato solido, accumulatori di nuova generazione che, nel giro di qualche anno, potrebbero rendere possibile la ricarica delle auto elettriche in una manciata di minuti.

Che cosa sono le batterie a stato solido? Le batterie oggi utilizzate per le auto elettriche e ibride, a parte le dimensioni, sono del tutto analoghe a quelle che troviamo all'interno dei nostri smartphone: si tratta di batterie agli ioni di litio che utilizzano un materiale liquido chiamato elettrolito per trasmettere l'energia elettrica dall'elettrodo negativo (anodo) a quello positivo (catodo).

Nelle batterie a stato solido l'elettrolito è, per l'appunto, solido. Il vantaggio di questa soluzione è prima di tutto nella gestione delle temperature: le celle di una batteria agli ioni di litio non devono superare temperature comprese tra i 45°C e  60°C nelle fasi di scarica e ricarica. Il superamento di queste temperature può innescare reazioni chimiche che generano ulteriore calore, creando così i presupposti per incendi ed esplosioni. 

La miglior gestione del calore si traduce nella possibilità di creare batterie che, a parità di dimensioni, sono più dense dal punto di vista energetico e possono sopportare potenze di ricarica maggiori. Ciò significa, rispetto ai modelli attuali, maggior autonomia e tempi di carica ridotti (a parità di dimensioni).

La nuova chimera. Quale sia il materiale ideale da utilizzare in questi accumulatori non è ancora chiaro e i centri di ricerca in tutto il mondo si stanno sbizzarrendo con le soluzioni più creative. Alcuni esperimenti recentemente condotti utilizzando il grafene lasciano ipotizzare tempi di ricarica di soli 8 minuti. Ma la strada verso l'industrializzazione di questi accumulatori è ancora lunga. 

A oggi le principali  case automobilistiche hanno stretto partnership con istituti e centri di ricerca, con l'obiettivo di presentare i primi veicoli alimentati da batterie a stato solido nel giro di un paio d'anni.
Nissan ha unito le forze con la NASA e con l'Università della California, con l'obiettivo di realizzare batterie grandi la metà di quelle attuali, più potenti e con tempi di ricarica nell'ordine dei 15 minuti.
Volkswagen sta lavorando in questo settore con la start-up QuantumScape, Toyota ha stretto un accordo di ricerca con Panasonic e Ford ha investito 185 milioni di dollari in un centro di ricerca specializzato in questo settore.

25 aprile 2022 Rebecca Mantovani
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