Toyota ha annunciato questa settimana di aver firmato un accordo congiunto con l'azienda giapponese Sumitomo Metal Mining per produrre su larga scala i materiali catodici necessari alle batterie allo stato solido (SSB). A differenza delle attuali batterie degli EV, che usano un elettrolita liquido, la tecnologia allo stato solido impiega un materiale solido, con il potenziale di dimensioni più compatte, maggiore potenza, ricariche più rapide e una vita utile più lunga. Il potenziale è enorme, ma Toyota sarà davvero la prima? "Le batterie allo stato solido sono da decenni un obiettivo per gli sviluppatori di tecnologie per accumulatori, con molti che le definiscono il Sacro Graal", spiega Brian Barnet, CTO dell’azienda di ricarica rapida e tecnologie per batterie Nyobolt. "È chiaro che l'ultima generazione di sviluppi basati su poche famiglie di materiali ceramici ha fatto progressi significativi. Ora vediamo le prime dimostrazioni di batterie apparentemente basate su questi materiali", aggiunge. Tuttavia, Toyota non è l’unica grande azienda a sostenere che avrà questa tecnologia rivoluzionaria in produzione prima della fine del decennio. Ecco come potrebbe evolversi la storia delle batterie allo stato solido, secondo gli esperti...
L'annuncio: Toyota sarà la prima a vendere veicoli elettrici con batterie allo stato solido
Il gigante automobilistico, che è stato relativamente lento nell'adottare la propulsione completamente elettrica e attualmente offre solo la bZ4X e varianti del suo furgone Proace al di fuori del Giappone, afferma che sarà il primo sul mercato con un veicolo elettrico a batteria allo stato solido, con piani per introdurre modelli di produzione nel 2027 o 2028. Secondo Toyota, sta conducendo ricerche congiunte sui materiali catodici per batterie allo stato solido con la Sumitomo Metal Mining Company dal 2021, ma i due hanno compiuto progressi nei materiali catodici grazie alla tecnologia proprietaria di sintesi delle polveri di Sumitomo Metal Mining. Questo materiale catodico "altamente resistente" può essere prodotto in massa, anche se Toyota ha affermato che le due aziende continueranno a migliorare le prestazioni, la qualità e la sicurezza dei materiali catodici, oltre a cercare modi per ridurre i costi di produzione. In Italia, la Toyota bZ4X parte da €42.500 (2WD) e arriva a €52.800 per la Premium AWD. Questo, dicono, porterà al primo utilizzo pratico al mondo di batterie allo stato solido nei veicoli elettrici a batteria.
La realtà: diversi brand automobilistici inseguono lo stesso primato
La Cina è all'avanguardia nella tecnologia dei veicoli elettrici da oltre un decennio e i suoi due maggiori produttori di batterie, CATL e BYD, stanno comprensibilmente lavorando su soluzioni allo stato solido. Secondo un recente rapporto della China Central Television (via Electrek), varie università e istituti di ricerca nel paese hanno fatto progressi significativi negli ultimi mesi che, secondo loro, contribuiranno a sviluppare batterie completamente allo stato solido in grado di garantire un'autonomia superiore ai 1.000 chilometri con una singola ricarica. I ricercatori avrebbero trovato diverse soluzioni ai noti problemi degli elettroliti che stanno ostacolando la tecnologia. Mentre un catodo solido è importante, le SSB si basano anche su un elettrolita solido. Di conseguenza, Toyota ha collaborato con il gigante petrolifero giapponese Idemitsu Kosan per perfezionare un elettrolita solido di solfuro di litio, che spera aiuterà ad accelerare l'introduzione dei suoi veicoli elettrici di nuova generazione. Nel frattempo, l'azienda cinese SAIC MG ha lanciato sul mercato il primo veicolo prodotto in serie con una batteria semi-allo stato solido nel suo ultimo modello MG4. In Italia, la MG4 con batteria semi-solida non è ancora in vendita; i prezzi delle versioni standard sono attorno a €29.000-€36.000. Sebbene non offra lo stesso materiale elettrolitico solido, utilizza una tecnologia gel intermedia che offre alcuni degli stessi vantaggi, ma può essere prodotta molto più economicamente e in numero maggiore rispetto alle attuali alternative SSB. Mercedes-Benz sta anche avanzando con la propria tecnologia, che è stata testata nel suo prototipo EQS che ha già percorso ben 1.200 chilometri con una singola ricarica.
Il prototipo basato sulla i7 di BMW ha rivelato una delle densità energetiche più impressionanti finora quando ha debuttato su strada all'inizio di quest'anno, vantando 390 Wh/kg, superando i 360 Wh/kg ottenuti dall'attuale tecnologia semi-allo stato solido di Nio. Considerando che molti dei veicoli menzionati sono ancora in fase di sviluppo, è difficile prevedere chi sarà il primo a produrre davvero in serie un pacco batterie completamente allo stato solido e renderlo economicamente sostenibile. "La tecnologia sta progredendo, ma passare dalle linee pilota anche solo a migliaia di pacchi all'anno rimane il collo di bottiglia", afferma il dottor Kieran O'Regan, Chief Growth Officer di About:Energy. "Aziende come QuantumScape, sostenuta da Volkswagen, hanno mostrato prototipi promettenti, ma il salto dalle celle costruite in laboratorio a pacchi di qualità automotive a milioni di unità all'anno si sta rivelando più lento e costoso del previsto", aggiunge. In Italia, la BMW i7 parte da €126.500. Quindi, sebbene sia plausibile che Toyota possa essere la prima a introdurre un veicolo elettrico prodotto in serie con batteria allo stato solido nel 2027, le sfide produttive potrebbero ancora rallentare il processo: di certo non è l'unica a lavorare su questi tempi. Mercedes-Benz, BYD e CATL hanno anch'esse suggerito di segnare il 2027 sui calendari automobilistici, mentre Honda, Volkswagen e il Gruppo Stellantis hanno dichiarato pubblicamente di non essere molto indietro. Comunque, sia Toyota la prima o no, ci sono molte prove che indicano che i prossimi 2-3 anni saranno un periodo cruciale per questa tecnologia di batterie e per chiunque sia frustrato da autonomia e ricarica degli attuali EV agli ioni di litio.
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