Il dipartimento di “Production Engineering of E-Mobility Components” dell’Università RWTH di Aquisgrana ha recentemente concluso uno studio di consorzio focalizzato sul futuro della produzione di batterie allo stato solido in Europa.
In collaborazione con vari partner industriali, il team di ricerca ha esplorato le sfide principali che questo settore deve affrontare e ha identificato le opportunità per sviluppare una produzione autonoma in Europa, offrendo una valida alternativa alla “Piattaforma di innovazione collaborativa per batterie allo stato solido cinese” (CASIP), recentemente annunciata.
Come spiega il professor Achim Kampker, direttore del PEM, dopo anni di ricerca fondamentale sui materiali, in particolare sugli elettroliti a stato solido, molte delle questioni cruciali sui materiali sono ormai risolte. L’attenzione si sposta ora verso l’innovazione nei processi di produzione e sulla loro scalabilità. Infatti, per raggiungere i risultati desiderati, potrebbe essere necessario modificare significativamente il 60% dell’attuale processo produttivo delle batterie agli ioni di litio.
Le batterie allo stato solido, derivate dalla tecnologia agli ioni di litio, rappresentano un passo importante per l’industria dell’elettrico, in quanto promettono una maggiore sicurezza, una capacità superiore e tempi di ricarica più rapidi. Il consorzio ha anche rilevato che, a livello globale, stanno emergendo alleanze per la commercializzazione di batterie allo stato solido, ognuna con un approccio unico. Mentre in Europa e negli Stati Uniti l’attenzione è concentrata su elettroliti polimerici e ibridi, in Asia, e in particolare in Cina, si stanno facendo progressi significativi nella ricerca di sistemi a base di solfuro.
Secondo lo studio, entro il 2035, le batterie allo stato solido potrebbero raggiungere un potenziale di mercato globale di 550 miliardi di euro, rappresentando una parte significativa del settore delle batterie, con una potenza complessiva che potrebbe arrivare fino a 1.200 gigawattora.
Lo studio evidenzia la necessità di sviluppare nuove tecniche di lavorazione per creare strati sottili e densi di elettroliti solidi e litio metallico. Inoltre, si sta studiando la possibilità di applicare le tecniche di rivestimento a secco, tipiche delle attuali produzioni di batterie agli ioni di litio, alla produzione di elettroliti allo stato solido. Anche i trattamenti termici devono essere ottimizzati, mentre le interfacce negli stack di elettrodi devono essere progettate per garantire una bassa resistenza e una conduzione ionica ottimale.