Riuscire a produrre un'auto elettrica a basso costo è il grande obiettivo di tutti i principali produttori mondiali di veicoli a energia pulita. Per fare questo prima di tutto è necessario riuscire ad abbattere il costo delle batterie.
A tal riguardo colossi come Tesla, Toyota e Volkswagen stanno investendo molto nella ricerca e nello sviluppo per trovare un meccanismo di massima efficienza. Ma vediamo un pò di capire perché le batterie per le auto elettriche sono così costose e come è possibile farle diventare più economiche.
Auto elettriche: perché le batterie costano tanto
Le batterie delle auto elettriche sono formate da diverse componenti, tra cui ne spicca uno in particolare: il catodo, uno dei 2 elettrodi che servono per immagazzinare e rilasciare elettricità. Per farlo occorrono metalli che devono essere estratti, lavorati e poi convertiti in composti chimici. Questi metalli sono cobalto, nichel, litio e manganese, rari in natura e specialmente cari.
I componenti della batteria quindi rendono costosa tutta la confezione, che in media ha un prezzo di poco superiore ai 6.000 dollari. La differenza con un motore a combustione interna è abbastanza marcata. Una batteria per veicoli elettrici infatti ha un costo medio superiore del 37%. E pensare che rispetto all'anno scorso tale costo si è addirittura abbassato di quasi il 90%.
C'è da precisare che le batterie non sono tutte uguali. I veicoli che percorrono brevi distanze ad esempio utilizzano una chimica del catodo che combina litio, ferro e fosfato, sicuramente più economica ma meno potente. Le auto che invece sono progettate per una lunga percorrenza, utilizzano materiali più densi di energia come l'ossido di litio-nichel-manganese-cobalto o quello di litio-nichel-cobalto-alluminio. Di conseguenza richiedono una spesa superiore.
Il costo della batteria potrebbe essere aggravato anche da un'altra spesa collegato alla ricarica. Negli ultimi anni sono aumentate le infrastrutture di ricarica su strada e sia i Governi che le aziende private stanno progettando e investendo per potenziare la rete con la costruzione di ulteriori stazioni.
La maggior parte delle ricariche però avverrà nelle proprie abitazioni, con un incremento di oneri per i consumatori. Basti pensare che alcuni caricabatterie domestiche costano fino a 6.000 dollari per le auto di fascia alta, con costi di installazione che arrivano fino a oltre 3.000 dollari.
Auto elettriche: come le batterie diventeranno più economiche
Una delle vie attraverso le quali le batterie per auto elettriche diventeranno più economiche riguarda il prezzo delle materie prime. Il rally dell'ultimo anno ha contribuito molto a tenere alte le valutazioni, ma qualcosa comincia a muoversi. Ad esempio, stando alle previsioni gli ioni di litio potrebbero scendere a 92 dollari per kWh nei prossimi 3 anni, dai 137 dollari attuali. Entro il decennio si stima che il calo arriverà a 58 dollari.
Le batterie agli ioni di litio però presentano un rischio di prendere fuoco più accentuato di quelle che utilizzano altri materiali, soprattutto se sono state progettate in maniera scadente. Gli incendi sono rari, ma quando si verificano non sono facili da spegnere. Un esempio emblematico si è avuto con un incidente mortale di una Tesla Model S in Texas, dove i vigili del fuoco hanno impiegato ben 4 ore per far cessare le fiamme.
Attualmente un'ipotesi che sta sempre più prendendo piede è quella di sostituire il cobalto, metallo particolarmente oneroso, con il nichel, più economico e denso di energia. La strada da percorrere non è semplice perché vi sono delle considerazioni di sicurezza da fare. Il cobalto ad esempio più difficilmente si surriscalda rispetto ad altri metalli, riducendo così il rischio di incendi.
Un'alternativa è anche quella di progettare il pacco batteria in modo che vada bene per ogni modello utilizzato e non su misura. Questo richiede una rielaborazione del design, ma che alla fine potrà avere un ritorno in termini di risparmio.
Molte aziende stanno anche puntando sulle batterie a stato solido, che sostituiscono i liquidi infiammabili con ceramica, vetro e polimeri, consentendo un miglioramento dal punto di vista dell'efficienza. Altre invece stanno progettando una tecnologia per combinare gli ioni di sodio in maniera molto più redditizia.
Auto elettriche: chi sono i maggiori produttori di batterie
La Cina domina il mercato delle batterie. Gran parte dei metalli sono estratti in Australia, Repubblica Democratica del Congo e Cile, ma circa l'80% della conversione in ingredienti per le batterie è appannaggio del Dragone.
La società che ha la maggiore quota di mercato, con circa il 30%, è Contemporary Amperex Technology Co., con sede a Ningde, Cina. Alle sue spalle, la coreana LG Energy Solution e la giapponese Panasonic. Tesla rimane il più grande produttore di celle negli Stati Uniti.