La lista dei desideri delle batterie per veicoli elettrici

Le auto elettriche esistevano a malapena nel 2010, quando la Tesla Model S era ancora un luccichio negli occhi di Elon Musk. Oggi più di 20 milioni di veicoli elettrici circondano il globo, secondo BloombergNEF, e si prevede che tale numero quadruplicherà arrivando a 77 milioni entro il 2025. Una batteria sarà il cuore ad alta tensione di ciascuno di questi 77 milioni di veicoli elettrici, e di gran lunga il loro componente più costoso, innescando una corsa mondiale per reperire eticamente i propri materiali e aumentare la produzione per soddisfare la domanda in forte espansione.

Secondo JD Power, i veicoli elettrici potrebbero aver conquistato una quota record del 5,8% del mercato statunitense nel 2022, e potrebbero avvicinarsi all’11% del mercato globale quest’anno. Ma gli esperti credono ancora che batterie migliori, e molte di più, siano la chiave per far sì che i veicoli elettrici raggiungano un punto di svolta del mercato, anche se Reuters prevede che le case automobilistiche spenderanno l’enorme cifra di 1,2 trilioni di dollari per sviluppare e produrre veicoli elettrici entro il 2030.

IEEE Spectrum ha chiesto a cinque esperti del settore di guardare in profondità nelle proprie sfere di cristallo e di delineare cosa deve accadere nel settore delle batterie per veicoli elettrici per svezzare il mondo dai trasporti a combustibili fossili e passare alla spina. Ecco cosa hanno detto:

La nuova Lucid Motors non ha costruito molte auto, ma si è costruita una reputazione con l'autonomia da record di 830 chilometri della berlina Air Grand Touring Performance. Questa autonomia è una testimonianza dell'ossessiva ricerca di efficienza di Lucid: l'Air utilizza le stesse celle cilindriche in formato 2170 (fornite da Samsung SDI) di molti veicoli elettrici, ma percorre più miglia grazie a una gestione della batteria superiore, unità di potenza compatte ma potenti e aerodinamica scivolosa.

Il design sofisticato del telaio e della batteria dà nuova vita ai prodotti chimici "minori", in particolare al litio ferro fosfato, che è la cosa più calda nelle batterie di tutto il mondo, che altrimenti sarebbero non competitivi e obsoleti.

Si potrebbe pensare che Lucid richieda che ogni modello elettrico copra distanze così vaste. Invece, i leader di Lucid vedono un futuro brillante nelle auto che mirano alla massima efficienza – piuttosto che all’autonomia in sé – attraverso batterie più piccole e più convenienti.

L'ultimo modello Air Touring di Lucid è il più efficiente finora in base al miglio. Ora il veicolo di produzione più aerodinamico al mondo, con un coefficiente di resistenza aerodinamica di 0,197, l'Air Touring offre un'autonomia di 7,44 chilometri con classificazione EPA per ogni chilowattora a bordo. Tuttavia, la propulsione di questa chiatta di lusso a grandezza naturale richiede ancora una batteria da 92 kWh a bordo.

Tenendo presente tutto ciò, l’azienda sta sviluppando la prossima generazione di batterie. Estrapolando dagli obiettivi aziendali, una futura Lucid di dimensioni compatte – si pensi alle dimensioni di Tesla Model 3 o Model Y – potrebbe ridimensionare in modo decisivo la sua batteria senza sacrificare l’autonomia utile.

"Il nostro obiettivo è migliorare ulteriormente l'efficienza", afferma Dlala.

"Se realizzassimo un'auto da 250 miglia, potremmo avere una batteria di soli 40 kWh", ovvero meno della metà di quella dell'Air. Si tratta della stessa batteria di una Nissan Leaf modello base relativamente piccola, la cui minore efficienza si traduce in soli 240 km di autonomia nominale EPA.

Queste batterie compatte non solo consentirebbero un notevole risparmio di denaro per produttori e consumatori. Richiederebbero meno materiali grezzi e raffinati, consentendo alle case automobilistiche di costruire teoricamente molte più auto da una fornitura limitata. Quel pacco peserebbe anche circa un terzo della batteria attuale più potente di Lucid. Il risultato sarebbe una catena di vantaggi che scalderebbe il cuore dell’ingegnere più attento alla massa: un telaio più leggero per supportare la batteria più piccola, strutture antiurto più snelle, freni ridimensionati. Più spazio utilizzabile per passeggeri e merci. Tutti questi risparmi aumenterebbero ulteriormente l’autonomia e le prestazioni.

Questo grande progetto, naturalmente, richiederebbe un conseguente aumento dello sviluppo del caricabatterie. Una volta che i caricabatterie saranno onnipresenti e affidabili come le stazioni di servizio, e quasi altrettanto veloci per i rifornimenti, "allora non avrò bisogno di 400 miglia di autonomia", afferma Dlala.

Tutto ciò potrebbe esaudire il desiderio ultimo e sfuggente dei produttori di veicoli elettrici: parità di prezzo con le automobili a combustione interna.

"Questa combinazione di efficienza e infrastrutture ci consentirà di creare prezzi competitivi rispetto alle auto a combustione interna", afferma Dlala.