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Nuove batterie per auto elettriche, litio-aria, litio-zolfo

Ricerca e sviluppo per nuove batterie con maggiore capacità in minor volume: sono quelle al litio-aria e litio-zolfo che possono aumentare l'autonomia delle auto elettriche riducendone anche il peso

La diffusione delle auto elettriche inevitabilmente è legata allo sviluppo della chimica impiegata nelle batterie ed una soluzione potrebbe essere quella con la chimica litio-aria o litio-zolfo. Secondo l’European Institute of innovation and technology, il business delle batterie agli ioni di litio vedrà un’ulteriore forte crescita a partire dal 2025, sotto la spinta del mercato delle auto elettriche, e la cifra in gioco si aggirerà sui 250 miliardi di euro all’anno.

Sviluppo nuove batterie al litio per auto elettriche più efficienti, studi in corso

Le auto elettriche hanno bisogno di batterie più efficienti e meno costose per alimentare i propri motori elettrici. Per questo è importante la ricerca sulla chimica di queste batterie che attualmente fa largo uso di tecnologia al litio. Si studia ed analizza il surriscaldamento e le reazioni chimiche all’interno delle celle per anticipare possibili guasti, monitorare l’usura e allungare la vita delle batterie.

progetto Battery 2030+ Nuove batterie per auto elettriche con maggiore densità energetica, durata e più sicure
Nuove batterie per auto elettriche con maggiore densità energetica, durata e più sicure

Ma sicuramente una chimica diversa arriverà in futuro con le caratteristiche che tutti si aspettano come maggiore capacità per unità di volume, costi inferiori ed ovviamente velocità di ricarica.
Una soluzione potrebbe essere l’impiego di una nuova chimica con l’abbinamento del litio allo zolfo o all’aria.

Nuove batterie al litio-zolfo, perchè sono migliori

Le prospettive di sviluppo per nuove batterie destinate alle auto elettriche sono molto interessanti: le batterie litio-zolfo permettono di aumentare di 5 volte la capacità rispetto a quelle attuali, utilizzando un componente economico come lo zolfo, e potrebbero essere immesse sul mercato tra circa 5 anni.

Funzionamento batteria litio-zolfo
Funzionamento di una batteria litio-zolfo ed effetto “shuttle”

Nuova batteria al litio-aria, 10 volte migliori

Le batteria al litio-aria promettono addirittura 10 volte la densità di energia delle attuali batterie agli ioni di litio, ma necessitano ancora di altri anni di ricerca.

Funzionamento batteria litio-aria
Funzionamento batteria litio-aria

Nuove batterie per auto elettrica: prestazioni, affidabilità, economiche, sicure ed eco-sostenibili

Per le nuove batterie al litio delle auto elettriche l’obiettivo del progetto europeo è conciliare prestazioni, affidabilità, economicità, sicurezza e salvaguardia dell’ambiente: la riciclabilità, in particolare, sarà fondamentale per l’Europa, che non dispone in abbondanza delle materie prime per la produzione di batterie, quali appunto litio, grafite, cobalto e nichel.

batterie auto elettriche
Le batterie delle auto elettriche dovranno essere prestazionali, affidabili, economiche, sicure ed eco-sostenibili

Il supporto delle aziende specializzate e dei centri di ricerca universitari sarà decisivo per le case automobilistiche, che sono in grado di assemblare le batterie e potenzialmente di svilupparle, ma non di partire da zero nel progetto di nuovi tipi di celle: questa attività necessita del know-how in ingegneria chimica e dei materiali che si può attingere negli atenei tecnici di prestigio come il Politecnico di Torino.

Ricerca e sviluppo su nuove batterie per auto elettriche

Affinché anche l’Europa giochi un ruolo da protagonista nel settore delle batterie è stato lanciato il progetto “Battery 2030+”, che coinvolge 5 università, 8 centri di ricerca e 3 associazioni industriali e mira ad aumentare la quota di mercato europea sulle batterie, attualmente ferma al 3% a causa del dominio di Cina, Giappone e Corea del Sud.

Nuove batterie auto elettriche, sviluppo Politecnico di Torino con il Progetto Battery 2030+

L’Italia è nella partita con il Politecnico di Torino sotto la guida della professoressa Silvia Bodoardo, docente associato di Chimica applicata e Tecnologia dei materiali.

Logo Progetto Battery 2030+ per lo sviluppo di nuove batterie per auto elettriche
Logo Progetto Battery 2030+

E’ proprio da Torino quindi che arriva un contributo alla nascita di nuove batterie che alimenteranno i motori delle auto elettriche. Il progetto europeo che vede protagonista il Politecnico punta sull’innovazione e la sostenibilità, con una visione completa del ciclo produttivo, dalle materie prime al riciclo.

Politecnico Torino, master sulle batterie

Il Politecnico di Torino sta lavorando su un master per la formazione di ingegneri specializzati in questo settore emergente delle batterie.

meccatronico elettrauto meccanico al lavoro
La sfida delle auto elettriche richiede ingegneri e elettrauto specializzati nelle batterie

Anche gli elettrauto saranno chiamati a un aggiornamento delle loro competenze, per poter operare sulle auto elettriche e sulle loro batterie più potenti e ingombranti rispetto alle classiche 12 V di bordo.

Come viene costruita ed assemblata una batteria agli ioni di litio

La ricerca, come accennato, punta a ottenere nuove batterie per auto elettriche dalle caratteristiche innovative, con maggiore densità di energia e maggiore durata, nonché più sicure. Si sta puntando sulle litio-zolfo e litio-aria, dotandole inoltre di speciali sensori per il monitoraggio delle singole celle.

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Manuel Cerfeda

Da sempre appassionato di automobilismo e di scrittura. È ingegnere e lavora nel campo delle energie rinnovabili. Ama leggere libri di tecnica motoristica e automobilistica, in particolare sulla storia della Formula 1 e delle auto da competizione in genere. Molto attratto dalle auto storiche, in particolare le youngtimer: il suo sogno è una Porsche 911 Carrera 4 Targa, serie 964 del 1989. Possibilmente rossa. E' autore umoristico e satirico: scrive sulla rivista “L’odio digitale” e ha pubblicato i libri “Autopsie ipocaloriche e altri metodi per perdere peso” e “L'anagramma di derma (non madre, quell'altro)”.
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