Per comprendere meglio la velocità di questa evoluzione basta pensare a come sono cambiate le batterie in pochissimo tempo. Da quelle al piombo o alle combinazioni nichel-zinco e zolfo-sodio prodotte inizialmente, si è passati molto presto alle batterie agli ioni di litio, decisamente più performanti.

Le batterie agli ioni di litio sono più potenti, più piccole e meno pesanti delle precedenti, erogano una quantità maggiore di energia e sono anche ricaricabili. Grazie a queste batterie innovative i veicoli elettrici hanno fatto un grosso salto in avanti nelle prestazioni e reso possibile un processo di elettrificazione che altrimenti avrebbe richiesto ancora più tempo.

Purtroppo, però, il recupero del litio per le batterie è molto complesso e i costi per la produzione potrebbero lievitare nel giro di pochi anni a livelli insostenibili, addirittura fino a sette volte di più entro il 2030. 

Per questi motivi è diventata una priorità ricercare nuove tecnologie da sfruttare per immagazzinare energia e le case automobilistiche non perdono d’occhio le tante novità che si affacciano nel settore. Scopriamo di seguito quali saranno le batterie del futuro.

La ricerca e lo sviluppo delle batterie allo stato solido è un impegno che il gruppo Toyota ha preso dal 2012. In questo tipo di batteria gli elettroliti, anziché essere liquidi, sono solidi e l’obiettivo è portarle sul mercato entro il 2025.

Dotate di elevate prestazioni, queste batterie con una sola ricarica dovrebbero consentire una completa autonomia per oltre 700 chilometri. Inoltre, per ricaricarsi dovrebbero richiedere al massimo 10-15 minuti, sufficienti per un rifornimento totale.

L’ingresso a breve sul mercato delle batterie allo stato solido per le auto elettriche è stato confermato dallo scienziato Gill Pratt, ceo del Toyota Research Institute. Durante il Ces 2022 il ceo ha detto che si comincerà con i mezzi ibridi per poi passare a quelli totalmente elettrici.

La Green Energy Storage (GES), azienda trentina innovativa, sta sviluppando una nuova batteria a idrogeno basata su un sistema ibrido, in cui l’idrogeno è presente insieme a un elettrolita liquido brevettato e disponibile in Europa a basso costo.

Grazie a questa sostanza, sicura ed ecosostenibile, la batteria produce da sé l’idrogeno che occorre per eseguire scarica e carico in un circuito chiuso. La batteria ha una durata di circa 15/20 anni e costi di produzione più competitivi della tecnologia al litio.

Un altro vantaggio di questa batteria è quello di non essere soggetta a surriscaldamento perché opera a temperatura ambiente. Inoltre, la formulazione chimica consente di creare una filiera stabile, in linea con i principi dell’economia circolare. 

Durante un esperimento alcuni ricercatori dell'UE hanno notato una inaspettata conversione chimica in una batteria all'ossido di zinco-manganese.

Con gli opportuni controlli e miglioramenti hanno dato vita ad una batteria competitiva rispetto a quelle agli ioni di litio, soprattutto per lo stoccaggio, senza aumentare i costi e con impatto ambientale minore.

Le batterie ricaricabili allo zinco offrono una soluzione ideale di accumulo di energia e soddisfano sempre più le esigenze del mercato delle auto elettriche. Inoltre, assicurano enormi vantaggi nelle performance e nello stoccaggio, visti i costi inferiori rispetto alla tecnologia agli ioni di litio.

Un’altra alternativa per le batterie del futuro delle auto elettriche è quella al litio-zolfo, che può offrire diversi vantaggi come una densità di energia maggiore. Fra l’altro, lo zolfo è un materiale più abbondante e anche più economico, che rispetta anche l'ambiente. 

I ricercatori hanno dato vita ad un'areogel poroso, che somiglia ad una spugna, contenente ossido di grafene e zolfo. La formula è utilizzata dall’azienda americana di accumulatori NexTech, che ha intenzione di migliorare ulteriormente la sicurezza e le performance delle batterie al litio-zolfo e grafene.

L’Italia è coinvolta nel progetto tramite Directa Plus, azienda di Como produttrice e fornitrice di grafene a livello globale. Con la presenza del grafene la batteria dovrebbe avere una composizione chimica stabile, quindi il rischio di combustione associato al litio dovrebbe essere scongiurato.

Altra novità per il futuro è la batteria ai nanofili d’oro, sviluppata da un gruppo di ricercatori dell’Università della California Irvine.

La batteria può essere ricaricata centinaia di migliaia di volte con accertata stabilità, il che potrebbe essere da spunto per sviluppare batterie che non necessiterebbero la sostituzione dopo un determinato periodo di tempo.

Queste nuove batterie realizzate con nanofili in oro hanno rivestimento in biossido di manganese, sono particolarmente conduttivi e molto resistenti ai cicli di ricarica, molto più di una batteria agli ioni di litio.

Le prestazioni e gli innumerevoli vantaggi delle auto elettriche, associate agli incentivi governativi per questa tipologia di auto “green” ad emissioni zero,  fanno sì che negli ultimi mesi queste auto siano sempre più richieste con la formula del noleggio a lungo termine, come rilevato da Noleggio Semplice, azienda leader online nel settore. 

Gli incentivi statali associati all’alto valore residuo di questa tipologia di auto si riflettono sui canoni di noleggio che risultano essere particolarmente bassi se rapportati ai costi d’acquisto.

Alla luce di quanto detto, è evidente che la batteria del futuro deve essere economica, poco ingombrante, duratura e deve avere una ricarica ultra-veloce. La ricerca di nuovi materiali e sistemi volti ad ottenere questi requisiti darà sicuramente i suoi frutti e non bisognerà attendere molto.