Batterie per l’auto elettrica, l’Europa sfida l’Asia

Articolo. L’Europa sfida L’Asia sul terreno delle batterie per l’auto elettrica. Il settore è strategico per la diffusione della nuova mobilità sostenibile, così che l’Unione europea finanzia, con 40,5 milioni di euro, il progetto “Battery 2030+”, in cui l’Italia è rappresentata dal Politecnico di Torino. «È una grande occasione», avverte Silvia Bodoardo, direttrice dell’ Electrochemistry Group dell’ateneo. «Siamo orgogliosi di essere parte del progetto fin dall’inizio, perché l’abbiamo costruito con un piccolo gruppo, poi cresciuto. Oggi vi collaborano 23 centri di ricerca universitari europei, progettando la batteria per il 2030».

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Il pacco batterie di un’auto elettrica

Oggi il mercato del settore è dominato per il 95% dall’Asia. Chi costruisce batterie in Europa va a prendere le celle in Asia e le assemblea. «Il nostro continente, nella produzione di pacchi batterie, è già bravo. Nessuno, però, costruisce le celle. O, meglio, si inizia ora», spiega la professoressa Bodoardo. «L’Europa ha deciso di prendere questo mercato, ma non può andare a traino dell’Asia, cioè non può imitare le loro celle e cercare, semplicemente, di portare qua la produzione. Deve inventare qualcosa di nuovo ed essere protagonista».

Verso batterie che comunicano tra loro

Silvia Bodoardo

direttrice dell’Electrochemistry Group del Politecnico di Torino

Tutto comincia dalla ricerca. «Si sta pensando di modificare proprio il concetto di batteria con qualcosa di completamente nuovo, per esempio inserendo i sensori direttamente dentro le celle e non esternamente, andando a monitorare non solo i grossi cambiamenti di temperatura, ma anche come cambia la chimica, l’interno, la pressione, la composizione man mano che la cella funziona. È una rivoluzione tale per cui il numero di dati che saranno prodotti sarà enorme. Anche tutta la parte elettronica dovrà essere completamente ripensata così che, addirittura, si può iniziare a pensare non solo a un veicolo autonomo, ma anche a una batteria di un’auto che, magari, dà informazioni a quella di un’altra su quello che non ha funzionato e così via».

Nuove chimiche alternative al litio

«Le performance – continua Bodoardo – sono tra le parole chiave di Battery 2030+, sia in termini di maggiore densità di energia, sia di peso, massa, volume, quindi di spazio occupato. Poi, appunto, migliori prestazioni di “smartness”, di intelligenza nella batteria e, ovviamente, di sostenibilità e riciclabilità. L’Europa, tra l’altro, è leader nell’ambito del riciclo, ma bisogna anche iniziare a pensare a un’altra modalità di riciclo. Oggi le batterie al piombo, un metallo sporco, brutto, tossico e così via, non sono prodotte con quello estratto da miniera, ma con materiale completamente riciclato. Se siamo stati capaci con il piombo, saremo sicuramente capaci anche con il litio. Ma noi vogliamo creare batterie completamente nuove, con sensori all’interno delle celle, con gli elettrodi che in caso di guasto possano autoripararsi, studiando anche nuove chimiche alternative al litio, come lo zolfo che stiamo sperimentando a Torino, o l’alluminio sul quale si stanno concentrando i colleghi delle università tedesche».

Servono aziende ma anche formazione

«Con i 40 milioni e mezzo del primo finanziamento – aggiunge Bodoardo – nel primo anno e mezzo di Battery 2030+ sono stati lanciati dei progetti che sono attivi e stanno partendo. Stiamo lavorando a testa bassa e cerchiamo di andare avanti. Un aspetto cui tengo molto, perché sono leader work package sui nuovi curricula e sull’education all’interno del progetto, è la formazione. Da un lato dobbiamo avere le fabbriche, le gigafactory: ne sono in progetto 17 in Europa per la produzione delle celle; dall’altro, serve chi lavora nelle aziende e chi sa fare ricerca, personale formato, nuovi ingegneri, chimici, tecnici. Anche l’elettrauto deve essere formato, perché non è lo stesso lavoro cambiare una batteria al piombo piuttosto che mettere le mani su un pacco batterie da 800 volt. Questo aspetto è estremamente importante, perché non dobbiamo andare a prendere lavoratori in Asia, come accade ora, non perché io ce l’abbia con gli asiatici, in nessuna maniera, ma perché, se la batteria deve essere europea, deve anche portare lavoro da noi».

Le migliori università e i gruppi industriali leader

“Battery 2030+” è un progetto-sistema del programma Horizon 2020 e ha proprio lo scopo di promuovere la convergenza di idee e competenze di tutta Europa per superare il gap con l’Asia e far diventare il nostro continente leader mondiale nello sviluppo e nella produzione delle batterie del futuro. Il nuovo gruppo raduna 23 centri di ricerca delle migliori università europee, ma anche associazioni che rappresentano i gruppi industriali leader del settore. Può disporre delle più avanzate infrastrutture di ricerca, come i sincrotroni e i centri di computer ad alte prestazioni, con l’obiettivo di creare batterie più rispettose dell’ambiente, più sicure e che raggiungano migliori prestazioni in termini di capacità e durata. “Battery 2030+” raccoglie l’eredità dell’European Battery Alliance, fondata cinque anni fa, e del primo gruppo guidato da Kristina Edstrom: dei 23 membri attuali fanno parte del gruppo per l’Italia proprio il Politecnico di Torino, cui si è aggiunta recentemente l’Enea, l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile.

Big-Map e Sensibat, nuovi modelli e sensori

L’azione, coordinata dall’Università di Uppsala, terminerà tra tre anni ed è stata finanziata anche grazie agli ottimi risultati già ottenuti da Battery2030+: oltre a uno stanziamento maggiore, per proseguire e ampliare le attività di ricerca impostate con il primo gruppo nato due anni fa, sono stati inseriti nuovi partner e sostenuti sette differenti progetti. Il Politecnico di Torino, già nel precedente gruppo di Battery2030+, grazie all’ottimo lavoro dell’équipe della professoressa Silvia Bodoardo ha incrementato notevolmente la propria presenza in quello nuovo. È partner di due dei sette progetti: Big-Map, che si occuperà della creazione di nuovi modelli computazionali e metodi sperimentali che possano supportare la comprensione delle complesse reazioni che avvengono all’interno della batteria; Sensibat, che lavora alla creazione di sensori che misurano la temperatura interna, la pressione, la conduttività e l’impedenza delle singole celle della batteria. Silvia Bodoardo coordina il secondo progetto.

Crescono le prime fabbriche

«L’obiettivo è fissato al 2030. Ma ci sono importanti realtà che stanno già crescendo, quindi speriamo davvero di arrivarci prima», conclude Bodoardo. «Proprio in questi giorni a Teverola, in provincia di Caserta, è stata aperta una mega fabbrica che, ogni anno, produrrà batterie agli ioni di litio capaci di immagazzinare 200 megawatt/ora di energia elettrica. Con il prossimo investimento finanziato dalla Ue, le batterie prodotte ogni anno a Teverola permetteranno di immagazzinare 2,5 gigawatt/ora. In Emilia c’è un’azienda che produce macchine per costruire batterie ed è fornitrice anche di un colosso come LG. E poi ci sono altre iniziative che stanno nascendo».

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