Stato solido: il prossimo passo nello sviluppo delle batterie

Tra le innovazioni tecnologiche più promettenti in ambito batterie per auto elettriche vi è oggi lo sviluppo della tecnologia allo stato solido, considerata la prossima generazione di batterie agli ioni di litio (Li-ion). Utilizzando un elettrolita solido, questa tecnologia promette densità energetiche sostanzialmente più elevate e costi più bassi per le celle, aprendo la strada anche a nuove applicazioni come gli aeroplani elettrici. L’elettrolita solido che caratterizza questa tecnologia, in molti casi costituito da un composto polimerico, presenta diversi vantaggi potenziali rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio.

Ad esempio: una maggiore densità di energia, che permetterebbe di ottenere una maggiore autonomia con lo stesso volume di batteria; una ricarica più veloce e un ciclo di vita più lungo; una stabilità termica maggiore rispetto alle normali batterie al litio, grazie a una minore dispersione termica.

Tali batterie potrebbero quindi essere in grado di funzionare a temperature più elevate rispetto alle batterie agli ioni di litio tradizionali.

Anche se la disponibilità sul mercato oggi è scarsa, i grandi investimenti in questo comparto rendono l’idea del potenziale di questa tecnologia. Ad esempio, in Spagna il governo basco ha approvato un’iniezione di capitale di 19,4 milioni € nella startup BASQUEVOLT. Lanciata a giugno 2022, BASQUEVOLT mira a produrre 10 GWh di batterie allo stato solido entro il 2027.

Altro caso è quello di Solid Power, startup di batterie con sede in Colorado sostenuta da BMW e Ford Motor, capace di avviare la produzione pilota di un’innovativa batteria allo stato solido che promette di offrire ai proprietari di veicoli elettrici una maggiore autonomia e tempi di ricarica più brevi a costi inferiori. L’inizio della produzione industriale è previsto per il 2024. Infine, si citi la tecnologia della startup QuantumScape, sostenuta da Volkswagen, che dopo un lungo lavoro di sviluppo, è riuscita a creare un prototipo di batteria allo stato solido composta da 24 strati di elettrolita ceramico, dopo aver fatto vari test con prototipi a 4, 10 e 16 strati.

Si tratta di un risultato cruciale perché per la prima volta queste batterie allo stato solido raggiungono gli standard richiesti dalle case automobilistiche: in termini di velocita di ricarica, flessibilità e scalabilità.

Le batterie allo stato solido non sono ancora effettivamente disponibili per un utilizzo in campo automobilistico su larga scala, ma i progressi fatti negli ultimi anni sono ormai evidenti e dimostrano che si tratta di una tecnologia potenzialmente rivoluzionaria.

Stato solido: il prossimo passo nello sviluppo delle batterie - Ultima modifica: 2023-02-03T11:00:00+01:00 da Repower

Microchip
L’Europa vuole rivitalizzare la sua industria

Sono stati mille miliardi i semiconduttori prodotti nel mondo nel 2020. Di questi solo il 10% è made in Europe. A giudicare dalle previsioni fatte a livello europeo, al 2030 il mercato automotive richiederà tali componenti per un valore di 131 miliardi $ contro i 39 del 2020. E l’industria dell’auto è solo uno dei settori che richiedono grandi quantità di microchip, insieme ad altri come data center, elettronica e sistemi di comunicazione: un’agguerrita competizione per accaparrarsi tali risorse, prodotte ancora da pochi attori come TSMC e UMC (Taiwan), Intel (USA) e Samsung (Sud Corea). La crisi dell’approvvigionamento, iniziata con la pandemia, si trascina ancor oggi e secondo una survey condotta dalla Commissione europea dovrebbe durare almeno fino al 2024.

Per invertire questo trend, l’UE si è posta l’obiettivo di aumentare la propria quota nell’industria mondiale dei semiconduttori dall’attuale 9-10% almeno al 20% entro il 2030. A questo scopo nel febbraio 2022 la Commissione ha varato il cosiddetto “Chips Act” che prevede 15 miliardi di euro di investimenti pubblici e privati aggiuntivi nel settore entro il 2030, oltre ai 30 miliardi di € di investimenti pubblici già previsti. Si tratta di un insieme di misure volte a conquistare la leadership nella produzione e nell’innovazione dei chip. Il clima europeo sembra, dunque, favorevole allo sviluppo di questa industria, tanto che a marzo 2022 Intel ha annunciato di voler investire almeno 80 miliardi di € in Europa.

Tra i Paesi candidati ad ospitare una fabbrica da quasi tre miliardi di € di investimento e cinquemila posti di lavoro (compreso l’indotto), molti dei quali altamente qualificati, c’è anche (ma non solo) l’Italia. E ancora: la franco-italiana STMicroelectronics costruirà in Italia, a Catania, un impianto per fogli di carburo di silicio – da cui poi si ottengono i chip – a 730 milioni di €. STM ha dichiarato che il nuovo impianto di produzione risponderà alla crescente domanda dei clienti del settore automobilistico e industriale nel contesto della transizione verso l’elettrificazione.

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