Recentemente stavo parlando con un gruppo su quale sia la tecnologia più importante per affrontare il cambiamento climatico. Con l’avvertenza che avremo sicuramente bisogno di una serie di soluzioni per affrontare davvero la sfida, la mia scelta personale ricadrebbe sulle batterie.
Questo potrebbe non sorprendere dato che parlo quasi sempre di batterie.
Le batterie trasformeranno i trasporti e potranno anche essere essenziali per immagazzinare energia rinnovabile, come quella eolica o solare, per i periodi in cui queste risorse non sono disponibili. Si tratta quindi, in un certo senso, di una tecnologia centrale per i due settori responsabili della maggior parte delle emissioni: energia e trasporti.
E se vuoi capire cosa accadrà dopo per le batterie, devi guardare cosa sta succedendo attualmente con i materiali delle batterie. L’Agenzia internazionale per l’energia ha pubblicato un nuovo rapporto sullo stato dei minerali critici dal punto di vista energetico, che contiene alcune informazioni interessanti relative alle batterie. Quindi approfondiamo alcuni fatti sui materiali delle batterie.
Allora cosa c’è di nuovo nei materiali delle batterie?
Probabilmente non è una novità per te, ma le vendite di veicoli elettrici stanno crescendo rapidamente: hanno rappresentato il 14% delle vendite globali di veicoli nuovi nel 2022 e raggiungeranno il 18% nel 2023, secondo l’IEA. Questa crescita globale è uno dei motivi per cui quest’anno noi del MIT Technology Review abbiamo inserito “l’inevitabile veicolo elettrico” nel nostro elenco di tecnologie rivoluzionarie.
Alla costante crescita del mercato si aggiunge il fatto che, in tutto il mondo, le batterie dei veicoli elettrici stanno diventando sempre più grandi. Esatto, non solo negli Stati Uniti, famosi per i loro enormi veicoli. Gli Stati Uniti sono ancora leader nella capacità media delle batterie, ma l’inflazione delle dimensioni delle batterie è un fenomeno mondiale, con Asia ed Europa che hanno registrato un balzo simile o addirittura più drammatico negli ultimi anni.
Dimensioni medie della batteria per veicoli passeggeri elettrici
Se si aggiunge la crescente domanda di veicoli elettrici, l’aumento della capacità delle batterie in tutto il mondo e il ruolo che le batterie possono svolgere nello stoccaggio in rete, è chiaro che stiamo per vedere un enorme aumento della domanda dei materiali necessari per produrre le batterie.
Prendiamo ad esempio il litio, uno dei principali materiali utilizzati oggi nelle batterie agli ioni di litio. Se vogliamo costruire abbastanza veicoli elettrici per raggiungere emissioni nette pari a zero, la domanda di litio aumenterà di circa dieci volte da qui al 2040. Il litio è uno degli esempi più drammatici, ma anche altri metalli come rame e nichel saranno molto richiesti nei prossimi decenni.
Domanda totale di litio in uno scenario a zero emissioni nette
Non esauriremo nessuno dei materiali necessari per generare energia rinnovabile, come ho scritto all’inizio di quest’anno. Le batterie potrebbero rappresentare uno scenario più difficile, ma in generale gli esperti affermano che sul pianeta disponiamo di risorse sufficienti per produrre le batterie di cui abbiamo bisogno. E con l’aumento del riciclaggio delle batterie, dovremmo raggiungere un punto in cui esiste una fornitura stabile di materiali per batterie vecchie.
Ma stiamo già iniziando a vedere cosa potrebbe significare nel breve termine un drammatico aumento della domanda di materiali per il mercato delle batterie. Recentemente, i prezzi del litio e di alcuni altri metalli hanno registrato forti aumenti mentre i produttori di batterie si affrettano a soddisfare la domanda immediata. Ciò ha causato per la prima volta un aumento dei prezzi delle batterie agli ioni di litio lo scorso anno.
Che cosa significa tutto questo?
Pertanto, stiamo assistendo a un enorme aumento della domanda che è destinato a continuare e, sebbene a lungo termine ci saranno abbastanza materiali, a breve termine potrebbe esserci una corsa per materiali per batterie purificati e lavorati. Ciò plasmerà il mondo delle batterie in futuro e ci sono alcuni modi in cui ciò potrebbe accadere:
In primo luogo, le case automobilistiche saranno ancora più coinvolte nella fornitura delle materie prime necessarie per produrre le batterie. Le loro attività dipendono dalla costante disponibilità di questi materiali e stanno già adottando misure per garantire la propria fornitura.
A partire dal 2023, tutti i primi 10 produttori di veicoli elettrici al mondo, tranne uno, hanno firmato una sorta di accordo di acquisto a lungo termine per assicurarsi le materie prime. Cinque hanno investito nel settore minerario, cinque nella raffinazione e quasi tutte queste operazioni hanno avuto luogo a partire dal 2021.
Coinvolgimento dei 10 principali produttori di veicoli elettrici nella catena di fornitura delle materie prime
I vincoli di fornitura guideranno anche nuove innovazioni nel campo delle batterie.
Ne abbiamo già visto l’inizio: il cobalto è da anni un ingrediente cruciale nei catodi delle batterie agli ioni di litio. Tuttavia, il metallo è sotto esame perché la sua estrazione è stata ampiamente collegata al lavoro forzato e minorile.
Negli ultimi anni, i giganti della tecnologia e i produttori di veicoli elettrici hanno iniziato a impegnarsi a utilizzare solo il cobalto estratto in modo responsabile. E allo stesso tempo, i produttori di batterie hanno iniziato a rivolgersi a sostanze chimiche che contengono meno cobalto, o addirittura hanno eliminato del tutto il metallo, in parte nel tentativo di ridurre i costi.
Le batterie al litio ferro fosfato non contengono cobalto e in pochi anni sono passate da una piccola frazione di batterie per veicoli elettrici a circa il 30% del mercato. Anche le opzioni a basso contenuto di cobalto hanno guadagnato terreno dal 2019.
Il panorama in evoluzione delle batterie per veicoli elettrici
Credo che continueremo a vedere nuove e interessanti opzioni nel mondo delle batterie, in parte a causa di questi vincoli materiali. Le batterie a base di ferro potrebbero svolgere un ruolo importante nello stoccaggio su scala di rete, ad esempio, e presto potremmo anche vedere più batterie a base di sodio nei veicoli elettrici a basso costo.
Fonti/crediti: MIT Technology Review
