Per l’auto elettrica con le batterie a stato solido, i nodi arrivano al pettine.

Ecco una delle tante frasi con cui si inizia un art. sui test delle batterie Donut Lab:

“Donut Lab ha testato in condizioni indipendenti la prima batteria a stato solido al mondo, pronta per l’uso su veicoli di serie. Il terzo test, i cui risultati sono stati pubblicati oggi, smentisce ogni sospetto che si trattasse di un supercondensatore anziché di una batteria.” fonte donutlab.com

In queste batterie non c’è litio e nemmeno cobalto, ma alluminio. Si tratta di un metallo di larga diffusione e reperibilità, non soggetto a dipendenze geopolitiche e dal costo inferiore.

Il primo veicolo tradizionale ad installare le nuove batterie sono le moto elettriche della vergemotorcycles.com, società finlandese nata nel 2018 con produzione a Tallin in Estonia. Propone due taglie di batterie 20,2 e 33,3 kWh per 350 e 600 km con ricarica 6C fino a 200kW in 10 minuti. La moto ha il motore a ciambella applicato direttamente alla ruota che non ha mozzo e ne raggi. Al posto del tubo di scarico vedi un fascio di cavi arancione che vanno sul retro. Pesa 235 kg (non so con quale delle due batterie). Prezzi a partire da 29.900 €, perciò con un prezzo simile non c’era altro modo che avere una “bestia” che eroga 1000 Nm, altrimenti chi la compra?

Poi non comprendo il perché devono sempre esagerare, come se avessimo kWh a iosa in tutta l’UE, mi spiegate perché alla ruota c’è una coppia di 1000 Nm? Non potevano farcela con la metà? Anche un quarto andrebbe ancora bene, sarebbero 250 NM pari a 25,4 kgm per chi ama le vecchie unità di misura. Come paragone un 1,6 Diesel con 95 CV arriva a circa 22 kgm ma con 10 quintali in più di peso. Non solo ci vogliono far spendere degli € per rottamare i veicolo con il motore termico anche se ha ancora 10 anni di vita e oltre facendo pochi km, ma poi ci fanno consumare più di quel che dovremmo nelle accelerazioni.

Nei test le batterie DONUT sono state caricate a 11C con temperature fino a 250°C senza problemi e fornendo una ricarica >110%. Puoi fargli un taglio, forarla o schiacciarla e non si incendia, perdi solo una delle celle del pacco batteria.

Questa è la batteria tanto attesa e in grado di far diventare matura la tecnologia delle EV, di sicuro troveranno il modo di migliorarla ancora e nasceranno, forse, alternative ancora più leggere e maggiore densità, ma tra un anno queste batterie faranno un passaggio naturale dalle moto alle auto

Immaginiamo ora di fare con le DONUT un pacco da 160~180 kWh per le quattro ruote, con un’autonomia di circa 1000 miglia ed una ricarica veloce 6C (non consentita alle attuali batterie al litio), le colonnine di ricarica dovrebbero avere queste caratteristiche:

⚡️~1.000–1.200 kW continui
🔌 600–1.000 A
🔋 1.000–2.000 V (preferibilmente 1.500–2.000 V)
⏱ ~10 minuti per una ricarica completa teorica (6C)
⏱ ~5–7 minuti per una ricarica tipica 10→80%
❄️ raffreddamento liquido obbligatorio
🏗 infrastruttura da media industria, non da semplice EV charger

Questi sono i veri nodi al pettine, mentre le tecnologia si approssima a diventare matura con specifiche migliori, le infrastrutture appaiono sempre più immature, inadatte se non fantascientifiche per una diffusione su larga scala delle auto elettriche con tecnologia “matura”.

Il problema si aggraverebbe perché i punti in cui sono presenti oggi i distributori, non sono in prossimità di linee normalmente servite da media tensione come nei villaggi industriali, e anche se alcuni puoi farli vicino alle industrie per risparmiare, le infrastrutture necessarie per le ricariche nei percorsi autostradali costeranno miliardi di €.

A questo punto ho consultato ChatGPT, mi sono limitato a richiedere di formulare diverse ipotesi e poi di accorparle per vedere che numeri emergono se l’elettrificazione avviene per il 90% delle automobili e tutti i mezzi di trasporto su gomma per merci e persone.
Il 10% residuo di auto/automezzi è un margine di resistenza sociale ma anche funzionale che potrebbe rimanere anche più grande in funzione della resilienza che la rete elettrica sarà in grado di dimostrare mentre si evolve insieme all’elettrificazione¹.

Poi un veicolo efficiente ancora per lunghi anni o se poco usato, è assurdo rottamarlo, privo di un senso logico se l’intenzione è ridurre l’inquinamento e migliorare la sostenibilità ambientale. È per tale ragione che le EV dovrebbero durare (garantite è meglio) almeno 20 anni prima di rottamarle, questa è sostenibilità ambientale. Non come vorrebbe la Commissione UE che da quando esiste in 20 anni hanno emanato 6 diversi livelli di attenuazione e teoricamente avresti dovuto cambiare auto almeno 5 volte con una media di 4 anni, quindi, che senso ha fare tutto questo sforzo se poi pretendi “solo elettrico”?

In questo scenario si tiene conto che tutta l’energia potenziale del gasolio contenuta in un serbatoio, viene prodotta con potenze relativamente basse mentre stai viaggiando, ma al contrario con le auto elettriche tutto ciò avviene prima, in pochi minuti con potenze elevate. Ciò comporta implicazioni alla rete nazionele principalmente in tre punti:

1. potenza di picco simultanea (GW)
2. rete di distribuzione urbana (MT/BT)
3. hub logistici camion (decine di MW ciascuno)

Le batterie a ricarica 6C eliminano il problema della “durata della ricarica”, ma spostano completamente il problema sull’infrastruttura elettrica di potenza, non di energia.

Sintesi finale (visione sistemica)

Voi pensate che sia finita qui vero?
Cosa succede quando:
– tutte le caldaie a gas saranno sostituite con la pompa di calore?
– tutte le cucine a gas con quella elettrica?

Dovrai cambiare il contratto “luce” per aumentare la potenza da 3 kW ad almeno 4~5 kW e sperare che la rete non abbia blocchi casuali di durata variabile per la bassa resilienza.

Nel 2024 abbiamo avuto un picco di quasi 60 GW e con l’ipotesi di una conversione all’elettrico del 90% con tecnologia matura (batterie a stato solido), dovremmo prevedere un picco aggiuntivo di 120 GW per un totale di (60 + 120) = 180 GW, cioè TRE volte il picco del 2024.

Così per curiosità mi viene voglia di curiosare sul sito ENEL quali sono i loro investimenti per lo sviluppo della rete elettrica italiana e leggo quanto segue: “Per sostenere la decarbonizzazione, la lunghezza delle reti dovrà raddoppiare entro i prossimi 20 anni, con investimenti a livello globale che supereranno i 600 miliardi di dollari entro il 2030. È essenziale modernizzare e rafforzare le reti per renderle resilienti alle nuove condizioni climatiche, supportando al contempo l’aumento del consumo elettrico, previsto al 60% entro il 2050.” enel.com

...600 miliardi di dollari a livello globale… significa che in Italia ne spenderanno una parte visto che, bontà loro, l’ENEL come azienda sono presenti anche in altri stati. In Italia quanti ne spenderanno? Secondo me, meno della metà.

Note a piè di pagina:

1. Un veicolo efficiente ancora per lunghi anni o se poco usato, è assurdo rottamarlo e privo di un senso logico se l’intenzione è ridurre l’inquinamento e migliorare la sostenibilità ambientale. È per tale ragione che le EV dovrebbero durare (garantite è meglio) almeno 20 anni prima di rottamarle, questa è sostenibilità ambientale. Non come vorrebbe la Commissione UE che da quando esiste in 20 anni hanno emanato 6 diversi livelli di attenuazione delle emissioni nocive delle auto termiche, e teoricamente avresti dovuto cambiare auto ogni 4 anni, quindi, che senso ha fare tutto questo sforzo se poi pretendi “solo elettrico”? ↩︎