Batterie a stato solido, il punto di IDTechEx

Il mercato dei veicoli elettrici è in continua crescita e richiede lo sviluppo di tecnologie di accumulo di nuova generazione. Tra queste, le batterie a stato solido sembra una soluzione particolarmente promettente: IDTechEx ha analizzato le ipotesi e le speranze suscitate da questa tecnologia.

Batterie a stato solido, l’analisi di IDTechEx

Nell’ultimo periodo le batterie a stato solido sono arrivate al centro delle attenzioni di istituti di ricerca, fornitori di materiali, venditori di batterie, fornitori di componenti, OEM del settore automobilistico, capitali di rischio e investitori.

Una soluzione particolarmente vantaggiasa sotto diversi punti di vista, tanto che alcuni esperti le considerano alla stregua di un “Santo Graal” del settore, secondo IDTechEx. Ma questo non ha fermato gli investimenti in tutto il mondo.

IDTechEx: i vantaggi delle batterie a stato solido

Le batterie allo stato solido sostituiscono gli elettroliti liquidi organici con controparti allo stato solido, consentendo batterie più sicure e di lunga durata. Questo porta a diversi vantaggi: maggior sicurezza, densità di energia elevata e intervallo di temperatura di funzionamento più alto, o altre a un ciclo di vita più lungo.

Oltre alla sicurezza maggiore, l’elettrolita allo stato solido può essere compatibile con materiali catodici ad alta tensione e anodi di litio metallico ad alta capacità, raggiungendo anche densità oltre i mille Wh/l.

Tuttavia, hanno lo svantaggio di essere più densi del sepèaratori in poliolefina e solitamente sono più spessi rispetto alle batterie agli ioni tradizionali. E se gli elettrodi vengono mantenuti invariati (anodo di grafite e catodo di ossido di metallo stratificato), la maggior parte delle batterie allo stato solido ha una densità energetica gravimetrica inferiore rispetto alle batterie agli ioni di litio.

Le opinioni sulla nuova tecnologia

IDTechEx riporta che alcuni esperti sostengono che le proposte di valore delle batterie allo stato solido non sono realistiche o troppo difficili da realizzare. Altri sostengono che si possa ridurre il sistema di gestione termico, talmente sono sicure e convenienti.

Queste opinioni ottimistiche e pessimistiche divergenti indicano una mancanza di comprensione delle batterie allo stato solido. IDTechEx spiega che il settore delle batterie allo stato solido è ancora piuttosto immaturo. Le prestazioni, i requisiti della catena di fornitura, i metodi di produzione e i livelli di preparazione sono diversi a seconda della tecnologia utilizzata.

In generale, una maggiore sicurezza, una densità di energia potenzialmente più elevata e una progettazione semplificata dei sistemi sono i principali fattori trainanti delle batterie allo stato solido. Ma resta ancora molto da studiare.

Diverse tecnologie

Esistono diversi approcci tecnologici nell’ambito delle batterie allo stato solido, tra cui i sistemi a ossido, solfuro e polimero che sono diventati le opzioni più popolari nello sviluppo della prossima generazione.

Gli elettroliti di solfuro hanno un’elevata conducibilità ionica, meglio anche dell’elettrolita liquido. Inoltre possono essere lavorati a basse temperature e molti li considerano l’opzione migliore. Tuttavia, ci sono difficoltà di produzione e l’idrogeno solforato generato crea problemi di gestione.

I sistemi a polimeri sono semplici da fabbricare, ma hanno una temperatura di esercizio relativamente elevata, un basso potenziale antiossido e una peggiore stabilità. Mentre invece i sistemi a ossido sono stabili elettrochimicamente e termicamente, ma hanno maggior resistenza all’interfaccia e i processi di produzione sono più costosi.

IDTechEx, che studia il settore dal 2014, pensa che la trazione per le batterie a stato solido stia portando a un’accelerazione. Ma resta ancora molto da considerare prima di dettare strategie di mercato. Per farlo, potete scaricare il report completo a questo indirizzo.