Per incoraggiare le vendite dei veicoli elettrici dopo un 2024 fiacco – le immatricolazioni nell’Unione europea sono calate del sei per cento su base annua –, in Europa l’industria automobilistica sta puntando su batterie meno costose, da inserire in modelli economici che risultino abbordabili dal consumatore medio e che siano competitivi anche senza incentivi.
Gli investimenti si stanno dirigendo verso le batterie al litio-ferro-fosfato, una chimica per gli accumulatori agli ioni di litio alternativa a quella al nichel-manganese-cobalto: non contenendo elementi altrettanto preziosi, queste batterie hanno un prezzo inferiore – ma anche minori prestazioni – e sono perciò adatte alle auto di segmenti bassi.
Ad oggi, l’unica fabbrica di batterie al ferro operativa in Europa è quella di Morrow Batteries in Norvegia, ma quest’anno partiranno anche le produzioni di CATL in Ungheria e di LG Energy Solution in Polonia. Lo scorso dicembre, poi, Stellantis ha annunciato che aprirà un impianto di batterie al ferro in Spagna, assieme a CATL, e Volkswagen ha da poco lanciato in Cina una nuova versione della ID.3 dotata di questo tipo di celle.
La batteria agli ioni di litio, nelle sue varie forme, è la tecnologia dominante sul mercato della mobilità elettrica; ma stanno emergendo delle alternative, e quella più vicina alla commercializzazione è la batteria al sodio. A livello di struttura sono simili, anche perché le proprietà chimiche del sodio non differiscono troppo da quelle del litio.
Il sodio è però molto più abbondante nel mondo – si trova nel sale dell’acqua di mare o delle salamoie, ad esempio – e molto più a buon mercato. L’economicità delle batterie basate su questo elemento è data anche dal fatto che sono prive di nichel e cobalto, due metalli rari, preziosi e spesso associati a pratiche di sfruttamento: al loro posto, possono utilizzare materiali comuni come il ferro e il manganese.
Le celle al sodio dovrebbero insomma essere più accessibili, più “sostenibili” a livello socio-ambientale e forse anche meno “critiche” per quanto riguarda la dipendenza dalla Cina, che controlla l’estrazione e la trasformazione di tutti i principali battery minerals. Montate sulle automobili, si pensa che potrebbero sbloccare la rivoluzione di massa della mobilità elettrica. Non sono, tuttavia, delle sostitute perfette delle batterie al litio.
Gli atomi del sodio sono più grandi e pesanti di quelli del litio perché hanno più protoni e neutroni; di conseguenza, una batteria al sodio sarà più grande e pesante di una al litio, a parità di capacità. Questa condizione – in gergo si chiama “densità energetica” – rende improbabile che le celle al sodio possano rimpiazzare quelle al litio all’interno degli smartphone, dei laptop o dei rasoi. Ma la densità energetica è un fattore rilevante anche se si parla di veicoli, che hanno comunque uno spazio limitato e devono tenere sotto controllo il peso.
Peso e dimensioni non contano, invece, per lo stoccaggio dell’energia rinnovabile. Le batterie al sodio sono particolarmente adatte a questo scopo perché mantengono la carica anche alle basse temperature, potrebbero avere un ciclo di vita più lungo e sono più economiche delle “cugine” al litio, quindi permettono di tenere bassi i costi complessivi degli impianti eolici e fotovoltaici (che necessitano, per la loro intermittenza, di essere supportati da una capacità di accumulo).
Se la loro produzione verrà scalata, scrive l’Agenzia internazionale dell’energia (Iea), le batterie al sodio «potrebbero costare fino al venti per cento in meno rispetto alle tecnologie esistenti ed essere adatte ad applicazioni quali i veicoli elettrici urbani compatti e lo stoccaggio stazionario di energia, migliorando al contempo la sicurezza energetica», cioè l’esposizione alla Cina. Ma Pechino è ben posizionata per dominare anche questa clean tech: la manifattura delle celle al sodio segue infatti gli stessi procedimenti di quelle al litio, quindi l’economia di scala può essere raggiunta attraverso un adattamento delle fabbriche.
Le maggiori – e nettamente – società produttrici di batterie sono cinesi, ossia CATL e BYD; l’Agenzia aggiunge che «la capacità manifatturiera di batterie agli ioni di sodio annunciata in Cina è stimata essere circa dieci volte superiore a quella del resto del mondo messo insieme. La capacità produttiva al di fuori della Cina è ancora su scala di laboratorio o pilota».
CATL ha sviluppato un pacco batterie per auto che combina celle al litio e al sodio, unendo così il meglio dei due mondi: densità e prestazioni da una parte, basso costo dall’altra. La speranza dell’Europa in questo settore si chiamava Northvolt, che a fine 2023 aveva annunciato una batteria agli ioni di sodio per lo stoccaggio energetico dalla densità di 160 wattora al chilo (paragonabile agli ioni di litio, cioè) e priva di litio, nichel, cobalto e grafite.
Questa tecnologia, si leggeva nel comunicato, «può essere prodotta con materiali di provenienza locale, offrendo un percorso unico per lo sviluppo di una nuova capacità manifatturiera regionale di batterie del tutto indipendente dalle tradizionali catene del valore». La startup svedese, però, è finita in bancarotta lo scorso novembre.
