Le batterie allo stato solido sono sempre più vicine alla realtà per i veicoli elettrici del futuro

L'alternativa più solida alle batterie agli ioni di litio ampiamente diffuse, con i vantaggi di una maggiore sicurezza, una maggiore densità energetica, una maggiore durata e una ricarica più rapida, è quasi arrivata.

Questa promettente alternativa è batterie allo stato solido (SSB), che sostituiscono gli elettroliti liquidi con elettroliti solidi, eliminando così il rischio di incendio e consentendo progetti più compatti, nonché supportando più cicli di carica prima del degrado. 

Una recente studio¹ dell'Università della California hanno esaminato la tecnologia e hanno scoperto che è in grado di trasformare non solo le auto elettriche, ma anche l'elettronica di consumo e l'accumulo di energia. La chiave di tutto è la chimica e l'ingegneria.

"Eliminando il liquido e utilizzando al suo posto materiali solidi stabili, possiamo immettere più elettricità nella batteria in modo sicuro e immediato, senza il rischio di surriscaldamento o incendi."

– L’autore principale Cengiz Ozkan, professore di ingegneria meccanica presso l’UCR

A differenza del liquido presente nelle tradizionali batterie agli ioni di litio, che si degrada nel tempo, presenta rischi di incendio e limita la velocità di carica, il materiale solido utilizzato nelle batterie allo stato solido offre un ambiente più stabile e sicuro, consentendo una carica più efficiente con meno problemi di sicurezza.

Grazie alle sue qualità superiori rispetto alle attuali batterie agli ioni di litio, le SSB hanno guadagnato molta popolarità tra le aziende, ma finora, la tecnologia rimane in fase di sviluppoMa non per molto.

Validazione nel mondo reale: batterie allo stato solido nei veicoli elettrici (demo QS/VW)

Questa settimana, lo sviluppatore di batterie allo stato solido QuantumScape (QS ), insieme al suo partner commerciale PowerCo, ha effettuato una dimostrazione dal vivo delle sue batterie al litio-metallo allo stato solido ad alta densità energetica che alimentano un veicolo.

PowerCo è la divisione batterie del Gruppo Volkswagen, uno dei principali produttori di automobili al mondo e il più grande produttore di automobili in Europa. VW è proprietaria di marchi come Audi, Bentley, CUPRA, Ducati, Lamborghini, Porsche, SEAT e Škoda. L'azienda produce anche veicoli commerciali leggeri e veicoli commerciali pesanti come MAN e Scania mentre la lavorazione del prodotto finito avviene negli stabilimenti del nostro partner CARIAD è l'unità software e tecnologica per tutti i veicoli del Gruppo Volkswagen. 

Il gruppo VW e PowerCo sono investitori a lungo termine nella tecnologia allo stato solido di QuantumScape e da anni testano le loro celle prototipo.

Ora, per la prima volta, QuantumScape, PowerCo e il Gruppo Volkswagen hanno presentato la nuova tecnologia all'IAA Mobility di Monaco, una delle fiere sulla mobilità più grandi al mondo. 

Togliendo il telo nero dal veicolo, hanno rivelato una moto da corsa Ducati V21L modificata e completamente elettrica, che è completamente alimentato mediante celle allo stato solido QSE-5.

Le celle allo stato solido della motocicletta sono state assemblate utilizzando la piattaforma di produzione proprietaria di QuantumScape (processo di produzione Cobra), che consente un trattamento termico più rapido, richiede meno spazio ed elimina alcuni passaggi di lavorazione dei materiali. Il sistema di batterie, primo nel suo genere, è stato progettato dagli specialisti Audi, specificamente per le celle QS SSB.

La dimostrazione rappresenta un grande traguardo non solo per le aziende coinvolte, ma anche per l'intero settore dei veicoli elettrici (EV), in quanto è stata la prima volta che le celle senza anodi di QuantumScape sono passate dallo stabilimento di produzione a un veicolo reale, visibile a tutto il mondo.

“Oggi abbiamo varcato la soglia tra possibilità e realtà.”

– CEO e presidente di QuantumScape, Dr. Siva Sivaram

La partnership dell'azienda con PowerCo, ha osservato, mette QuantumScape in grado di estendere la sua tecnologia trasformativa alla produzione di gigawattora (GWh) e insieme "contribuiranno a inaugurare una nuova era di trasporti elettrificati".

Secondo il annuncio ufficiale, la prima dimostrazione dal vivo al mondo di batterie al litio-metallo allo stato solido QS che alimentano un veicolo elettrico rappresenta un progresso significativo nella tecnologia delle batterie e un grande passo avanti verso la commercializzazione di veicoli elettrici allo stato solido.

Con questa tecnologia, l'obiettivo è quello di contribuire a far progredire la rivoluzione dei veicoli elettrici, che, secondo Frank Blome, CEO di PowerCo, "è la più grande trasformazione che l'industria automobilistica abbia mai visto". 

Gli SSB ridefiniranno le possibilità dei veicoli premium ad alte prestazioni e la dimostrazione sarà solo l'inizio, ha aggiunto.

Roadmap di QuantumScape dal prototipo alla produzione

Poiché le tradizionali batterie agli ioni di litio stanno raggiungendo i limiti della loro possibile densità energetica e sicurezza, poiché l'elettronica portatile, i veicoli elettrici e le reti di energia rinnovabile diventano più diffusi ed esigenti, QuantumScape si è rivolta alle batterie allo stato solido per fornire una maggiore densità energetica, una ricarica più rapida e una maggiore sicurezza. supportare la transizione verso un futuro a basse emissioni di carbonio.

Attualmente è leader mondiale nello sviluppo di batterie allo stato solido ed è pronta a introdurre le sue celle allo stato solido complete sul mercato dei veicoli elettrici su larga scala nel prossimo futuro.

La recente dimostrazione della sua tecnologia al mondo ha effettivamente fatto impennare il prezzo delle azioni della società con una capitalizzazione di mercato di 5 miliardi di dollari. Al momento in cui scriviamo, QS è scambiata a 8.85 dollari, con un rialzo di ben il 70.52% da inizio anno, sebbene sia ancora lontana dal suo massimo storico (ATH) di 132.73 dollari raggiunto a fine 2020.