Spiegazione di una nuova batteria destinata ad alimentare aerei passeggeri e veicoli elettrici

La transizione ai veicoli elettrici sta accelerando, con un aumento della quota di mercato e progressi tecnologici. Nella bufera di relazioni e dichiarazioni aziendali che l’accompagna, alcuni sviluppi potenzialmente enormi possono passare con poco preavviso o spiegazione.

Eccone uno: CATL, la società con sede in Cina che è il principale produttore mondiale di batterie per veicoli elettrici, ha fornito dettagli il mese scorso su una batteria di prossima generazione che avrà una densità di energia fino a 500 wattora per chilogrammo, che è circa il doppio la densità energetica delle principali batterie sul mercato, una differenza che porterà a un'autonomia più lunga prima di dover ricaricare.

Questo sarà un design "a stato semi-solido", che è uno dei motivi per cui è in grado di immagazzinare così tanta energia (ne parleremo più avanti tra poco).

Di solito, quando vedo un annuncio come questo, è allegato ad un calendario vago o lontano diversi anni. È quindi degno di nota che un funzionario CATL, parlando al Salone dell'Auto di Shanghai, abbia affermato che questa batteria inizierà la produzione di massa quest'anno.

La società ha affermato che la batteria sarà sufficientemente sicura e avrà una densità di energia sufficiente per poter funzionare sugli aerei, oltre che sulle auto e sui camion elettrici. La società ha affermato che sta lavorando con i partner per sviluppare aerei passeggeri elettrici e sta “praticando standard e test a livello di aviazione in conformità con i requisiti di sicurezza e qualità di livello aeronautico”.

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CATL, che sta per Contemporary Amperex Technology Co. Limited, è stato un fornitore di batterie per molte delle più grandi case automobilistiche del mondo, tra cui BMW, General Motors, Tesla e Volkswagen.

L’anno scorso, CATL ha introdotto una nuova batteria con una densità di energia fino a 255 wattora per chilogrammo e una capacità di oltre 600 miglia di autonomia. I primi veicoli che utilizzano la batteria sono ora in vendita in Cina ma non sono ancora disponibili negli Stati Uniti. Un aumento della densità di energia significa che una batteria può andare più lontano con una singola carica e consente la possibilità di utilizzare pacchi batteria più piccoli senza perdita di autonomia.

L'azienda non ha fornito dati sull'autonomia della batteria da 500 wattora di prossima generazione e non ha detto quali marchi o modelli saranno i primi a utilizzarla.

Per aiutare a comprendere parte della terminologia utilizzata da CATL, mi sono messo in contatto con Venkat Srinivasan dell'Argonne National Laboratory nell'area di Chicago. È uno scienziato specializzato in batterie e direttore dell'Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science.

Alcune domande e risposte:

"Usiamo il termine 'batteria ibrida'", ha detto Srinivasan. "Quindi ciò che significa è che ha una parte solida, ma ha anche una parte liquida."

Il solido o liquido è l'elettrolita, il materiale all'interno della batteria attraverso il quale scorrono gli ioni di litio.

Le aziende stanno lavorando per sviluppare batterie parzialmente o completamente allo stato solido perché i materiali consentono una maggiore densità di energia rispetto all’utilizzo di liquidi o gel.

Si tratta di un cambiamento rispetto alle attuali batterie agli ioni di litio, quasi tutte con elettroliti liquidi o gel.

Una batteria a stato semisolido avrà spesso un elettrolita solido nell'anodo, che è il lato caricato negativamente durante la scarica, e un liquido o gel nel catodo, che è il lato caricato positivamente.

QuantumScape, una startup produttrice di batterie a San Jose, in California, è un esempio lampante di un'azienda che utilizza un design a stato semi-solido, sulla base di presentazioni sulla sua tecnologia.