Auto elettriche: allo studio le batterie al sale (ioni di sodio)

Più economiche da produrre rispetto a quelle LFP, rapide nella ricarica e con elevata resistenza a basse temperature, si avviano ad essere commercializzate già entro il 2023.

Una nuova tecnologia di batterie per auto elettriche si prepara ad affacciarsi nel competitivo settore dei grandi produttori: gli ioni di sodio, ovvero le batterie al sale. Un sistema che in linea di massima offre principi di funzionamento simili a quelli delle universalmente note (e utilizzate) batterie agli ioni di litio, pur con le dovute differenze. Ad averne annunciato lo sviluppo è Catl (Contemporary Amperex Technology), azienda cinese fornitrice di sistemi di accumulo per diversi big player come ad esempio Bmw, Daimler AG e Volkswagen ed assoluto “big player” del settore per volume di produzione e fatturato, avendo fatto registrare nel drammatico 2020 dell’emergenza sanitaria a livello globale un giro d’affari complessivo nell’ordine di più di 7 miliardi di dollari.

Il debutto è imminente

Il colosso nei sistemi di alimentazione per veicoli elettrici, chiamato come molte altre aziende ad investire in ricerca e sviluppo verso sempre nuovi scenari hi-tech, indica nella nuova tecnologia alcune caratteristiche annunciate come potenzialmente competitive. In effetti, il principale obiettivo che i vertici Catl si prefiggono consiste nell’offrire una valida alternativa alle batterie agli ioni di litio, con in più il vantaggio – economico e per l’ambiente – che deriva dall’impiego di materiali differenti e che risultano indipendenti dai metalli preziosi e dalle terre rare. In più, le batterie agli ioni di sodio messe a punto da Catl sfruttano moduli uguali a quelli comunemente utilizzati per i sistemi agli ioni di litio, in modo da poter essere impiegate nelle stesse piattaforme. I vertici Catl intendono organizzare a tempi brevi un programma di commercializzazione: il debutto sul mercato delle batterie “al sale” Catl viene indicato entro il 2023.

Ecco i primi dettagli

La principale questione tecnica da affrontare è rappresentata dalle differenti proprietà fisiche ed elettrochimiche rispetto alle batterie agli ioni di litio (mentre, come si accennava qui sopra, il principio di funzionamento è simile, con il sodio ionizzato che si incarica di collegare catodo e anodo), il che presuppone una serie di adeguamenti specifici riguardo alle strutture ed ai materiali da utilizzare. C’è poi, da superare, il problema della densità energetica (Watt ora per kg), che nelle batterie “al sale” è da sempre sensibilmente inferiore rispetto a quella degli accumulatori agli ioni di litio.

In questo senso, i tecnici Catl informano di avere superato l’ostacolo prestazionale grazie all’applicazione di un materiale ad hoc (“Prussian White”) per il catodo, ed al ricorso a un materiale a base di carbonio per l’anodo: sono, questi, gli elementi-base per la prima generazione delle batterie agli ioni di sodio prodotte dal colosso cinese.

Si studia già una seconda generazione

Cifre alla mano, l’aggiornamento tecnologico messo a punto da Catl si traduce in una densità energetica di 160 Wh/kg, piuttosto distante dai 285 h/kg offerti dalle “convenzionali” batterie agli ioni di litio tuttavia decisamente superiore in confronto ad altri prodotti analoghi. L’azienda, in effetti, dichiara un obiettivo di 200 Wh/kg nella seconda generazione commerciale dei nuovi accumulatori agli ioni di sodio. Ci sono in ogni caso ulteriori peculiarità che, in un’ottica di diffusione sul mercato, fanno delle nuove batterie agli ioni di sodio una tecnologia potenzialmente concorrenziale rispetto a quelle LFP: a fronte di una durata ed una affidabilità simili, risultano più economiche da produrre, rapide nella ricarica – è sufficiente, a temperatura ambiente, un quarto d’ora per ottenere l’80% della capacità – e nel mantenimento dell’energia accumulata (fino al 90% della capacità, dunque un 10% in meno in rapporto alle batterie al litio-ferro fosfato, verrebbe mantenuto anche a -20°C di temperatura).

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