Per le aziende statunitensi è iniziata la corsa per la nuova batteria per veicoli elettrici

Apr 29, 2024

Un pick-up elettrico Rivian R1T nello stabilimento dell'azienda a Normal, Illinois. Jamie Kelter Davis/Bloomberg tramite Getty Images

Spinti dai mandati e dagli incentivi federali, i produttori statunitensi stanno portando avanti lo sviluppo di nuove tecnologie di batterie per i veicoli elettrici. Il Santo Graal è una batteria più sicura, che costa meno, offre una maggiore autonomia e non utilizza minerali “di conflitto” importati.

Di Judith Lewis Mernit • 20 dicembre 2022

Sono passati sedici anni da quando l'ingegnere Martin Eberhard ha presentato la sua futuristica auto sportiva progettata su misura davanti a una folla di investitori, giornalisti e potenziali acquirenti in un hangar dell'aeroporto di Santa Monica. La Roadster, come veniva chiamata, conteneva molte innovazioni ingegneristiche, ma nulla contava più delle 6.831 celle della batteria agli ioni di litio racchiuse nel suo vano posteriore, che davano al veicolo la sua autonomia e velocità. "Il sistema di batterie è il segreto", spiegò Eberhard all'epoca, "dietro la nostra accelerazione da 0 a 60 mph in quattro secondi".

Eberhard e il suo collaboratore, Marc Tarpenning, chiamarono la loro nuova azienda di veicoli elettrici in onore di Nikola Tesla e due anni dopo, nel 2008, la Tesla divenne il primo veicolo alimentato agli ioni di litio prodotto commercialmente ad arrivare sul mercato automobilistico. Gli ioni di litio, o li-ion, rappresentavano un grande passo avanti rispetto alle batterie al nichel-metallo idruro (Ni-MH) che avevano alimentato la maggior parte dei veicoli ibridi ed elettrici, inclusa la popolarissima Prius. La migliore densità energetica del litio significa che una batteria agli ioni di litio può immagazzinare un terzo di wattora in più per chilogrammo rispetto alle batterie Ni-MH, il che significa che durano più a lungo e pesano meno.

Ma la batteria al litio presenta ancora seri inconvenienti. Si basa su minerali importanti importati – non solo litio, ma cobalto, rame, grafite e nichel – che vengono acquisiti hackerando le montagne o pompando le scarse acque sotterranee del deserto negli stagni, quindi aspettando che l’acqua evapori e si lasci dietro il minerale. La Repubblica Democratica del Congo produce oltre il 70% del cobalto mondiale, spesso sfruttando il lavoro minorile in condizioni di lavoro non sicure. Altri minerali provengono da paesi con cui gli Stati Uniti preferirebbero allentare i legami economici, tra cui la Russia, che fornisce il 20% delle riserve mondiali di nichel in diminuzione, e la Cina, che fornisce praticamente tutta la grafite utilizzata nelle batterie dei veicoli elettrici a livello internazionale.

"Non abbiamo necessariamente la possibilità di ottenere alcuni minerali a meno che non andiamo in luoghi definiti come non accettabili", afferma Ben Prochazka, direttore esecutivo della Electrification Coalition, un'organizzazione no-profit che lavora per allontanare i trasporti dai combustibili fossili. Presto potremmo non essere più in grado di ottenere alcuni minerali: la Cina, ad esempio, ha minacciato di trattenere la sua grafite per la sua prodigiosa industria delle batterie; Gli analisti di mercato prevedono che la domanda globale di litio supererà l’offerta entro il 2030. “Dobbiamo trovare un modo diverso di produrre le batterie”, afferma Prochazka.

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Con i mandati e gli incentivi statali e federali che spingono le case automobilistiche a dare la priorità ai veicoli alimentati a batteria nelle loro flotte, e con la volatilità dei prezzi del gas che spinge un maggior numero di consumatori verso trasporti a emissioni zero, le case automobilistiche e le aziende produttrici di batterie si stanno affrettando a fare proprio questo. Stanno lavorando per sviluppare diversi modi per produrre batterie riducendo i costi, aumentando la densità di energia – che si traduce in un’importante autonomia di guida più lunga – e allontanando l’industria da quelle che il governo degli Stati Uniti chiama “entità straniere preoccupanti”.

Le batterie che sostituiscono i cosiddetti minerali di conflitto con minerali domestici sono progredite oltre la ricerca e lo sviluppo fino alle fasi di test; una batteria che riduce il cobalto a favore di nichel, manganese e alluminio è già in produzione commerciale; diverse aziende stanno lavorando su batterie allo stato solido, che non utilizzano liquidi potenzialmente infiammabili, e abbondano i piani per gigafabbriche dedicate alla produzione di batterie negli Stati Uniti.