Tesla riuscirà mai a inventare Solid?

Tesla sta attualmente scegliendo di sviluppare le proprie celle della batteria 4680 agli ioni di litio rispetto alle batterie allo stato solido, ma le cose cambieranno?

Negli ultimi anni, abbiamo visto importanti aziende automobilistiche abbracciare la ricerca sulla tecnologia delle batterie a stato solido con i portafogli aperti. Il loro obiettivo? Allontanarsi dalle attuali batterie agli ioni di litio, che sono la causa della maggior parte dei problemi legati ai veicoli elettrici. Tuttavia, dopo più di un decennio, le batterie allo stato solido devono ancora diventare una realtà commerciale. Allora, perché ci vuole così tanto tempo? Ebbene, al momento le batterie allo stato solido non possono essere prodotte su larga scala a causa dei costi di produzione esorbitanti e della carenza di materiali che ne impediscono ancora la produzione.

D’altro canto, vale la pena notare che questi intoppi potrebbero essere solo temporanei, poiché decine di aziende lavorano duramente per risolverli, con centinaia di esperti e miliardi di dollari a loro disposizione. Tuttavia, se c'è un membro del settore che rimane un non credente, quello è Tesla. L'azienda americana ha invece scelto di seguire la propria strada, sfidando la futura norma con un nuovo formato chiamato batteria 4680. Per Elon Musk, la nuova tecnologia, che è ancora agli inizi, non è solo un’alternativa, ma una condanna a morte per gli SSB. Quindi, in questa tranquilla guerra di logoramento, ci prendiamo un momento per chiederci: perché tutti sono così interessati alle batterie a stato solido? E cosa servirà a Tesla per abbandonare il dogma sugli ioni di litio a favore della nuova dottrina?

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Le batterie allo stato solido prendono il nome dal fatto che sono rigorosamente costituite da componenti solidi. L'elettrodo positivo (catodo) e l'elettrodo negativo (anodo) sono realizzati in metallo, mentre tra i due è posto un elettrolita solido, consentendo agli ioni di fluire liberamente. Nel caso delle batterie standard agli ioni di litio, l’elettrolita è liquido ed è al centro della maggior parte dei problemi. I veicoli elettrici oggi sono ampiamente noti per essere particolarmente vulnerabili in condizioni invernali, poiché la loro autonomia, le condizioni della batteria e le prestazioni complessive sono fortemente influenzate dal clima freddo, che rallenta il movimento degli ioni e porta a una tensione inferiore. D'altra parte, i componenti solidi degli SSB sono particolarmente resistenti alle basse temperature poiché non sono suscettibili al congelamento come farebbe un liquido. Allo stesso modo, anche le alte temperature possono rappresentare un problema serio con le batterie agli ioni di litio, poiché i loro elettroliti liquidi sono altamente infiammabili. E, sebbene il rischio di combustione sia ampiamente esagerato quando si tratta di veicoli elettrici, rappresenta comunque un valido problema di sicurezza. Questa preoccupazione è in gran parte alleviata quando l'elettrolita è solido.

Un altro avvertimento nel possedere un’auto elettrica al giorno d’oggi è la conseguente ansia da autonomia che ne deriva. Fortunatamente, l’attuale tecnologia di ricarica rapida può aiutare a rimediare in una certa misura. Questo vantaggio, però, non è apprezzato da tutti allo stesso modo, poiché molti consumatori vivono ancora nel timore di scaricare la batteria nel bel mezzo di un lungo viaggio, anche dopo averla caricata per ore durante la notte. Le batterie a stato solido risolverebbero quindi questo problema a livello tradizionale, poiché consentono una maggiore densità di energia (che significa maggiore autonomia) e una ricarica più rapida, poiché sono più resistenti al calore generato durante il processo di rifornimento. La ciliegina sulla torta è che, se fatti bene, sarebbero meno soggetti a deteriorarsi e anche più malleabili, poiché non sono soggetti ad alcuna limitazione strutturale per impedire la fuoriuscita dei liquidi.

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Nel 2012, Toyota sarebbe diventata la prima azienda automobilistica a condurre ricerche sperimentali nel campo SSB. Oggi il produttore giapponese lavora in collaborazione con Panasonic, il quarto produttore di batterie al mondo, per sviluppare batterie allo stato solido. La famosa casa automobilistica è pronta a lanciare il suo primo veicolo con motore SSB entro il 2025. La svolta? Sarà un ibrido, poiché Toyota sta ancora aspettando che i costi scendano prima di incorporare la tecnologia nei veicoli elettrici. Uno degli sviluppatori SSB più famosi del settore è QuantumScape, una società americana con oltre 2.000.000.000 di dollari di investimenti di capitale. Il produttore californiano collabora con aziende del calibro di Volkswagen (dal 2012) e Porsche, che secondo quanto riferito starebbe pianificando l'utilizzo di batterie allo stato solido per una potenziale versione elettrica della 911. Queste collaborazioni hanno ancora più senso considerando che il Gruppo VW (che ingloba anche Porsche) ha promesso di lanciare 70 veicoli elettrici puri e 60 ibridi entro la fine di questo decennio.