La possibilità di avere a disposizione un pacco batterie in grado di garantire una vita di esercizio più lunga potrebbe aiutare, ai veicoli elettrici, una permanenza su strada più ampia e anche le stazioni dedicate al battery swap (alla sostituzione in loco delle batterie) di NIO potrebbero risultare più redditizie.
Il CEO di NIO, William Li, ha fissato alcuni punti fondamentali sulla questione chiedendo che l’intero settore lavori per raggiungere l’obiettivo fissato per una migliore gestione del comparto dedito ai veicoli elettrici. Molto spesso i costruttori di veicoli elettrici offrono una garanzia di 8 anni o 120.000 chilometri percorsi per le batterie, una condizione che secondo il numero uno di NIO risulta preponderante nella scelta di un nuovo veicolo elettrico. Difatti quando la garanzia sulla batteria terminerà, eventuali problematiche rapportate ai costi da sostenere in tale direzione dovranno essere sostenuti dall’utente in prima persona. Un problema che secondo il costruttore cinese è oramai vicino, visto che i primi contratti di tale tipo sono entrati in vigore nel Paese asiatico già a partire dal 2015. Nasce da qui la necessità di instaurare una partnership con CATL per mettere sul piatto batterie in grado di durare quanto i veicoli stessi che le ospitano.
La partnership fra NIO e CATL nasce quindi mettendo al primo posto necessità non indifferenti
Secondo i principali costruttori di veicoli elettrici, fra il 2025 e il 2030 le batterie installate sotto il pianale di almeno 20 milioni di veicoli elettrici avranno completato i loro anni di garanzia. In questo modo la vita utile dei pacchi batteria risulterà inferiore a quanto un veicolo può effettivamente esprimere dopo anni di utilizzo. I già noti costi piuttosto elevati in merito alla possibile sostituzione del pacco batterie andrebbero a condizionare l’intera vita di esercizio dei veicoli elettrici. Un set di fattori su cui NIO e CATL hanno posto le loro attenzioni con la volontà di mettere a punto pacchi batteria in grado di durare più a lungo; la volontà sarebbe quella di mettere su strada batterie in grado di durare almeno 15 anni.
Un obiettivo che vede progressi di rilievo per NIO che ha affermato di aver prodotto già test su pacchi batterie in grado di mantenere oltre l’80% della loro capacità dopo 12 anni di esercizio. Finora il costruttore ha anche ottenuto oltre 100 brevetti utili per l’allungamento della durata della vita media delle proprie batterie, conducendo sviluppi importanti su elementi come anodi, catodi ed elettroliti. Oggi però la maggior parte dei costruttori, secondo il numero uno di NIO William Li, richiede che la capacità ancora utilizzabile della batteria sia inferiore al 70% per beneficiare di quanto offerto dalla garanzia; un ulteriore nodo da sciogliere quindi.
CATL dispone di tecnologie interessanti per prolungare la durata dei pacchi batterie
NIO ha sottolineato anche che quando la capacità di una batteria scende al di sotto del 70% l’esperienza di guida ne risente e possono insinuarsi problematiche strettamente legate alla sicurezza di esercizio. Se infatti in questi anni i costruttori cinesi di veicoli elettrici hanno affrontato numerose questioni riguardo la sicurezza delle batterie, l’autonomia in termini di percorrenza e l’efficienza di ricarica e costi, gli standard non sono cambiati quanto si è trattato di discutere della vita utile garantita dalla batteria secondo William Li. Risolvere tali problematiche appare quindi fondamentale.
Nel frattempo CATL sta sviluppando una tecnologia proprietaria utile a prolungare la durata della batteria, sfruttando strumenti come una pellicola interfase di elettrolita solido autorigenerante, oltre che una integrazione specifica di litio. Unendo gli sforzi insieme a NIO, il costruttore di batterie cinese ha ammesso che la partnership col costruttore di veicoli elettrici risulterà vantaggiosa per entrambi nel lungo termine.
Per NIO il vantaggio di avere a disposizione batterie dalla vita di esercizio più lunga può essere parte integrante di un migliore funzionamento delle attività legate alle sue politiche di battery swapping. Oggi infatti il costruttore gestisce oltre 2.300 stazioni di questo tipo, continuando però a perdere soldi; un cambio di passo verso questa direzione potrebbe condurre queste stazioni di ricarica verso la redditività.
NIO sta puntando anche su una nuova batteria da 75 kWh
Era il 2021 quando il costruttore cinese lanciava sul mercato un pacco batterie ibrido da 75 kWh che introduceva, per la prima volta, celle al litio ferro fosfato (LFP) a basso costo accanto a unità con cellule ternarie NCM (nichel cobalto manganese). Ora però NIO ha annunciato che in futuro il suo pacco batteria della gamma da 75 kWh utilizzerà soltanto celle di tipo LFP, mandando in pensione le precedenti celle ibride in virtù della necessità di ridurre i costi operativi. La nuova unità aggiornata, migliorata anche dal punto di vista dei valori prestazionali, sarà consegnata molto presto secondo quanto dichiarato nei giorni scorsi dallo stesso costruttore.
Le celle LFP utilizzate adesso in maniera esclusiva sul pacco batteria da 75 kWh vengono prodotte ancora da CATL e garantiscono prestazioni simili a quelle proposte in precedenza dal pacco batteria di natura ibrida.
Ottimizzando i conduttori di corrente interni della cella e aumentando l’area di sovracorrente, la potenza di ricarica massima del nuovo standard da 75 kWh è stata aumentata da 140 kW a 170 kW e il tempo di ricarica, per l’intervallo 10%-80%, è stato ridotto da 30 minuti a 27 minuti secondo NIO. Per migliorare le prestazioni in accelerazione alle basse temperature, la resistenza interna del pacco batteria è stata ottimizzata per un feedback più diretto ad esempio durante le fasi di sorpasso.
Inoltre, attraverso miglioramenti progettuali della pellicola riscaldante e della chiusura del pacco batteria, le prestazioni di isolamento sono state ottimizzate per una gestione termica che risulta ora più efficiente. Sulle NIO MY 2024 dovrebbe già debuttare questo pacco batteria dalle prestazioni migliorate e ottimizzate. Tuttavia alcuni documenti normativi avevano mostrato come 14 modelli del costruttore, di cui otto in vendita e sei venduti in precedenza, hanno subito modifiche alle specifiche aggiungendo l’opzione di batteria LFP proposta da CATL. In precedenza NIO utilizzava solo pacchi batteria da 70 kWh o da 100 kWh, in entrambi i casi caratterizzati da celle ternarie.