Roma, 01/03/2024
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La seconda vita delle batterie: dal riciclo al Battery Swap

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I progetti di riciclo delle batterie, e dei loro materiali, permetteranno la creazione di una filiera circolare e ovviare ai problemi di reperibilità di materie prime. E approcci esistenti come il battery swap potrebbero accompagnare l’evoluzione del mercato della mobilità elettrica

Secondo i dati dell’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA), i veicoli elettrici valicheranno i 300 milioni nel mondo al 2030. Il mercato europeo, che sta preparandosi, corrisponde al 35% delle quote di immatricolazione globali (dati al 2021), contro il 50% della Cina, che domina ampiamente il mercato di produzione e lavorazione delle batterie per auto elettriche per oltre il 70%.

L’industria della produzione delle batterie stessa registrerà tassi di crescita, secondo le stime McKinsey, fino al +30% nel 2030 e, conseguentemente, le prospettive di aumento della domanda di materie prime necessarie alla produzione di batterie per veicoli elettrici sfiorano il 500% entro il 2050. In questo contesto, il tema della disponibilità dei materiali critici è cruciale e può avere varie risposte: dalla ricerca che cerca di evitare l’utilizzo di terre rare nelle batterie, fino al loro riutilizzo.

Quanto dura una batteria?

Ma partiamo dall’inizio. Anche se la tecnologia EV è ancora giovane e ci sarà da capire sempre di più come i veicoli (e le batterie) si degradano nel tempo, le stime delle case automobilistiche indicano che il ciclo di vita di una batteria – all’interno di un veicolo – copre circa i 12-15 anni, con le dovute variazioni legate alla tipologia, alle abitudini di utilizzo e al clima, che ne inficia efficienza e prestazioni.

Uno studio pubblicato da Recurrent Auto offre poi stime ancora più alte sulla vita utile delle batterie EV. Si parla di ben 20 anni, dimostrando un ciclo di vita molto più lungo delle attese siccome in rarissimi casi (lo studio è stato effettuato sui primi modelli di Nissan LEAF e Tesla Model S, in commercio da più di dieci anni) è stato necessario cambiare la batteria dopo gli 8 anni di garanzia di prestazioni e i circa 160.000 km indicati per le Tesla; mentre per quelle della LEAF si parla di 22 anni, secondo l’ad di Renault-Nissan Energy Services, Francisco Carranza, il che significa che le batterie prodotte sono ancora quasi tutte nelle auto.

Lo studio, che propone un’analisi in dettaglio delle prestazioni delle batterie di vari costruttori, sottolinea che anche quando le batterie non hanno più vita utile nelle auto, possono accumulare e produrre energia trovando interessanti applicazioni con prestazioni differenti: dai progetti Nissan di alimentazione di lampioni stradali ai data center di GM in Michigan. Oltre a questo, sappiamo che le stesse possono offrire un sostegno alla rete.

Il ciclo di riutilizzo della batteria va dai cinque ai trent’anni: ed il riciclo dei suoi materiali e componenti è davvero la migliore soluzione per far fronte alla domanda sempre maggiore di materie critiche e slegarsi dalla tanto ripresa dipendenza dalla Cina. Ma non solo: è anche un passo all’insegna di una vera transizione basata su un’industria di settore circolare.

I progetti di riciclo in Europa ed in Italia

In Europa, si è voluto creare le condizioni per tracciare i materiali contenuti nelle batterie, attraverso l’introduzione di un passaporto per batterie, presentato al World Economic Forum di gennaio. L’obiettivo è quello di “progettare una catena di valore”, dalla sostenibilità alle strategie di gestione delle batterie a fine ciclo di utilizzo, verso un potenziale di riciclo del 90% ed un taglio delle emissioni notevole solo nel settore della mobilità elettrica.

Un passaporto simile garantisce di tracciare e conoscere le componenti della batteria, e permetterne così il riutilizzo. Realtà come il gruppo minerario francese Eramet, che ha sviluppato un metodo di recupero dei metalli critici per la loro produzione (come litio, nickel e cobalto), stanno lavorando per permetterne il riutilizzo in nuove batterie. Di particolare rilevanza il progetto italiano di Enel X e MIDAC per la creazione del primo grande impianto di riciclo delle batterie al litio nel Belpaese per veicoli elettrici, per i sistemi industriali ed i sistemi stazionari, che abbiamo raccontato qui.

Il mercato del riciclo delle batterie, in Europa, è stimato a 6 miliardi di euro nel 2050, con volumi di batterie al litio di 200.000 tonnellate al 2030, che saranno da riciclare per mantenere competitività e sostenibilità. Lo studio Il riciclo delle batterie dei veicoli elettrici @2050: scenari evolutivi e tecnologie abilitanti di Motus-E, Strategy& e Politecnico di Milano racconta le grandi opportunità che offre il settore anche per l’Italia.

Il Battery Swap e le due ruote

Il battery swap è un servizio di sostituzione delle batterie scariche del proprio veicolo con batterie cariche. Un’idea proposta in passato da case automobilistiche come Tesla e Renault nelle stazioni di rifornimento, e che sta trovando un nuovo impulso con società come il costruttore cinese NIO che sta installando stazioni di servizio swap dedicate in Cina e non solo.

Questa soluzione di cambio rapido della propria batteria scarica si sta diffondendo nei luoghi dove la diffusione delle infrastrutture di ricarica è limitata, incentivando all’acquisto di una vettura EV con minori preoccupazioni legate all’ansia da ricarica, per i tempi e per la disponibilità delle colonnine, e anche per snellire la gestione dell’infrastruttura di ricarica, evitando di sovraccaricare la rete negli orari di punta. La critica mossa da Tesla verso il servizio, e uno dei motivi per cui è stato abbandonato in passato, è che servirebbe definire uno standard tra i costruttori che uniformi le batterie per rendere efficiente il sistema, accompagnata dalla sempre maggiore autonomia (e dimensioni sempre più ridotte) delle batterie EV grazie agli sviluppi della tecnologia delle batterie.

In compenso l’approccio, nato in Cina per le e-bike, sta trovando particolare applicazione nelle due ruote ed in Asia, con tariffe di iscrizione al servizio a consumo oppure piani flat.

Il consorzio SBMC fondato nel 2021 su promozione di Honda, KTM, Piaggio e Yamaha e che conta ad oggi 40 componenti tra costruttori e produttori di batterie ed altri componenti, ha come obiettivo proprio quello di creare uno standard per i veicoli elettrici leggeri a due ruote (moto e motorini, scooter, tricicli e quadricicli) verso lo sviluppo e la diffusione di reti e sistemi di batterie intercambiabili per veicoli elettrici. L’entrata dell’Associazione Nazionale Ciclo Motociclo Accessori (ANCMA) nel consorzio, annunciata questa settimana, indica che il modello potrebbe diffondersi presto anche nel mercato europeo.

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