Il futuro delle batterie è ora, l’automotive guarda già da diversi anni all’elettrificazione e questo si traduce in progetti innovativi, sviluppo e ricerca, ma a fare la differenza è l’economia di scala. Sono diversi gli spunti emersi nel corso della masterclass che ha visto grandi aziende del settore delle batterie o dell’automotive confrontarsi nel corso del workshop progettuale Ecodesign the Future: batteries edition, organizzato da EconomiaCircolare.com in collaborazione con Erion.
La tecnologia a servizio dell’automotive
Luigi Zangrilli, Innovation&Product Lab di Enel X, ha presentato Pioneer, un progetto nato in collaborazione con Aeroporti di Roma che riguarda la seconda vita delle batterie e che prevede l’istallazione presso l’Aeroporto di Fiumicino di un sistema store stazionario che utilizza batterie di provenienza automotive second life.
“In questo progetto – ha detto Luigi Zangrilli – c’è un forte grado di innovazione perché andiamo ad utilizzare tre fornitori diversi di batterie: ottimizziamo così i costi di integrazione, integrando diversi pacchi batterie in un unico sistema storage. Questo per andare a cercare nuovi modelli di business che riguardi il second life”. Il progetto si inserisce all’interno di Small scale Innovation Fund, un programma finanziato che riguarda i progetti che hanno lo scopo di ridurre la carboon footprint: si stima che, grazie a Pioneer, saranno evitate 16mila tonnellate di CO2 in 10 anni.
“Se parliamo di automotive – ha detto invece Stefano Sordelli, Future Mobility Director di Volkswagen Group – il mercato si sta sviluppando tendenzialmente in due direzioni: verso il prodotto e verso l’innovazione del business. Per quanto riguarda il prodotto parliamo di veicoli che un domani saranno elettrici, nei quali le batterie agli ioni di litio svolgeranno un ruolo fondamentale, il vero cuore dell’auto: saranno autonome e connesse. Ma questo più che il domani, è quello che sta accadendo oggi. E in parallelo stiamo vedendo sorgere nuovi business collaterali al mercato dell’auto che consentono di utilizza la vettura senza acquistarla, come i servizi di sharing ma anche la mobilità on the demand. A medio e lungo termine le soluzioni di mobilità saranno avanzate: inizieremo a parlare di guida autonoma di livello 4 o 5 e di robotaxi”.
Sordelli ha anche fatto cenno ad un nuovo modo di concepire l’auto elettrica, sin dalla sua ideazione: “Abbiamo sviluppato – ha detto – piattaforme native elettriche, nate attorno alla batteria: sono modulari e il vantaggio è che, a seconda di quanti moduli inserisco, ho delle batterie che hanno una capacità e un costo differenti e possono rivolgersi a vari clienti. C’è una differenza sostanziale di queste piattaforme rispetto a quello che accadeva in precedenza: siamo partiti dalla Golf elettrica che aveva una piattaforma condivisa su cui veniva montato un motore tradizionale, metano, diesel, benzina o elettrico. In quel caso però le batterie erano ospitate, in un certo senso, dove c’era posto: oggi abbiamo batterie pensate solo per l’auto elettrica e sviluppate su vetture pensate per quello, a tutto vantaggio di autonomia, tempi di ricarica e anche di costi perché lavorando sull’economia di scala su questo tipo di piattaforme consente di ridurre i costi a kilowattora. Oggi il delta prezzo tra una vettura tradizionale ed una vettura elettrica è dato principalmente dal costo della batteria; se, grazie all’economia di scala, se si abbatte il costo a kilowattora, il costo di un’auto tradizionale può essere allineato a quello di una vettura elettrica”.
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Vantaggi e difficoltà del riciclo delle batterie
“Siamo – ha spiegato Jan Tytgat – Director Government Affairs EU bij Umicore – un’azienda globale di tecnologia circolare dei materiali e di riciclo, per cui, nell’ambito della mobilità verde, abbiamo sia materiali per catalizzatori per il motore a combustione che materiali per batterie: produciamo materiale attivo, cioè quello che assorbe l’energia elettrica in una batteria. Il nostro modello di business prevede che tutto ciò che contiene metalli speciali venga riciclato in modo da poter produrre nuovi materiali. Non estraiamo noi i minerali ma compriamo il materiale in modo responsabile, questo va alla fonderia e lì prendiamo il materiale e ci occupiamo principalmente della parte di raffinazione”.
Riciclare materiale, ha sottolineato poi, genera un’impronta di carbonio di gran lunga inferiore rispetto ad utilizzare materie prime, esattamente il 96% in meno. Una ragione in più per riciclare, oltre che per ridurre la dipendenza da paesi terzi per l’estrazione di materie prime critiche. Tytgat ha poi ricordato le sfide legate al riciclo delle batterie: “Da una parte abbiamo un’enorme varietà di offerta così i riciclatori di batterie hanno a che fare con materiali molto diversi, non solo perché ci sono diversi tipo di batterie, ma anche perché le applicazioni possono essere diverse: naturalmente le auto ma anche sistemi di accumulo di energia, sistemi elettronici. Quindi si avviano alla fase di riciclo batterie diverse ma i clienti si aspettano che ne escano batterie dalla qualità omogenea”.
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Fuori il cobalto e il nichel dalla produzione
Federico Vitali, FAAM Founder e vicepresidente FIB SpA (gruppo Seri Industrial S.p.A.), ha invece posto l’accento su come alcuni metalli particolarmente problematici possano essere tenuti fuori dalla produzione, in particolare, in questo caso, cobalto e nichel. Come altri metalli, questi – in particolare il cobalto che rientra nell’elenco delle materie prime critiche – presentano delle criticità legate ai luoghi di estrazione e a quelli di lavorazione: il cobalto viene estratto per circa il 70% nella Repubblica democratica del Congo, in misure molto minori in Russia e in Australia e altri Pesi; viene invece processato per lo più in Cina, per il 60%, e in piccola percentuale in Finlandia e in Belgio. Il nichel invece viene prodotto principalmente in Indonesia, Russia e Filippine e lavorato per lo più in Cina, Indonesia e Giappone.
“Il nostro sforzo – ha spiegato – è stato sin da subito quello di produrre sistemi di accumulo senza l’uso del cobalto, perché è possibile: certo c’è da lavorare per ottenere densità energetiche così come vengono richieste. Senza usare il cobalto e il nichel abbiamo avviato uno stabilimento produttivo dove produciamo lo slurry (una soluzione viscosa in cui materiali conduttori, materiali attivi e leganti polimerici in polvere sono disciolti in un liquido acquoso o in un altro solvente, ndr) e dove utilizziamo acqua e non solventi automatici, facciamo la laminazione, la formazione e il montaggio della batteria completa”.
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Questione di numeri
Alessandro Danesi, Direttore Commerciale e Sviluppo di S.E.VAL Group, ha spiegato come oggi il mercato delle batterie sia composto da una parte che è definita domestica, portatile ed una parte molto più grande che è l’industriale, dove l’automotive riveste un ruolo centrale: la maggior parte delle batterie industriali sono costituite principalmente dalle batterie al piombo, quelle domestiche per lo più da batterie allo zinco-carbone ma, anche nell’industriale, è in forte crescita la componente litio, e in particolare la componente litio-ione.
“Fino a poco tempo fa – ha precisato – la quantità di batterie presenti nelle singole nazioni non consentivano lo sviluppo di impianti dedicati: 5 o 6 anni fa in Europa c’erano 3 o 4 impianti, lentamente il mercato è cresciuto ed ha consentito la nascita di molti impianti. Solo nel 2021 in Italia l’immesso sul mercato di batterie vendute insieme alle autovetture è stato di 60mila tonnellate, il che porta ad un totale in Europa di circa 500mila tonnellate, di cui gran parte dell’automotive. Si tratta di batterie che torneranno, non si sa tra quanti anni ma lo faranno. Attualmente la capacità produttiva di riciclo delle batterie al litio è estremamente bassa, sono pochi gli impianti realmente operativi, poche le quantità autorizzate”.
“Oggi – ha aggiunto Danesi – c’è un mercato delle batterie ed una capacità di riciclo che stanno crescendo ma che sono ostacolati da diversi fattori, come le autorizzazioni all’esportazione e alla commerciabilità di questi rifiuti. Il risultato è che se la capacità crescerà meno di quello che è la domanda di mercato troveremo grandi problemi nell’accumulo. Al momento ci troviamo in una fase in cui il mercato è superiore della capacità quindi i soggetti come la nostra azienda si ritrovano a elemosinare spazi di riciclo e nessuno di noi può permettersi di negoziare la tariffa richiesta. Viceversa, se la capacità di riciclo dovesse essere capace di crescere più velocemente del mercato saranno i trattatori finali a cercare le batterie: saranno disposti a guerreggiare sui prezzi per accaparrarsi questi materiali”.
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