Il sistema di batterie è forse la componente più critica dei veicoli elettrici. Oltre ad ottenere la massima densità energetica possibile, aspetti come la sicurezza, il peso e la sostenibilità svolgono un ruolo cruciale. Il Prof. Andreas Hintennach è head of battery cell research di Daimler AG. oltre a spiegare i fondamenti delle attuali celle agli ioni di litio, illustra quali tecnologie hanno effettivamente un futuro.
Professor Hintennach, lei è impegnato nella ricerca e lo sviluppo delle batterie – un tema particolarmente ‘caldo’ in ottica di e-mobility. In che modo Mercedes-Benz affronta questa tecnologia?
La tecnologia delle batterie è un elemento chiave della mobilità elettrica e parte integrante dell'architettura del veicolo. Per questo copriamo tutte le fasi dalla ricerca fondamentale alla maturità produttiva. Le nostre attività includono la continua ottimizzazione dell'attuale generazione di sistemi di batterie agli ioni di litio, l'ulteriore sviluppo delle celle disponibili sul mercato mondiale e la ricerca di sistemi di batterie di nuova generazione. Ma, naturalmente, c'è di più quando si tratta di batterie per veicoli elettrici. Stiamo anche lavorando sul sistema di gestione della batteria, un computer complesso che si può sempre migliorare. Anche la gestione termica è un argomento importante. È responsabile della durata e anche delle prestazioni del pacco batteria. È davvero necessario comprendere il meccanismo delle tecnologie per essere in grado di prendere le opportune decisioni.
Qual è il suo obiettivo attuale?
Mentre la nostra EQC viene introdotta sui mercati, stiamo preparando la strada per le prossime generazioni di potenti veicoli elettrici a batteria. Le batterie agli ioni di litio sono la tecnologia più comune utilizzata oggi nell'elettronica e nei veicoli elettrici. Negli anni a venire, questa tecnologia continuerà a tracciare la strada, ma nel futuro c'è di più. Per quanto riguarda la ricerca e lo sviluppo, seguiamo diversi principi guida specifici. Lavoriamo costantemente sull'innovazione e sulle alternative al di là degli ioni di litio, non da ultimo per quanto riguarda la densità energetica e i tempi di ricarica, ma anche per la sostenibilità. Ad esempio, abbiamo stretto una partnership sulla sostenibilità con Farasis Energy (Ganzhou) Co., Ltd. per adottare un approccio olistico lungo l'intera catena del valore: parte delle celle della batteria per la prossima generazione di veicoli del nostro marchio di prodotti e tecnologie EQ devono già essere prodotte utilizzando il 100% di elettricità da energie rinnovabili. Le nostre competenze per la valutazione tecnologica dei materiali e delle cellule e le attività di ricerca e sviluppo sono in costante evoluzione.
Quindi non si tratta solo di aumentare i kWh per pacco batteria?
La capacità energetica è importante, naturalmente. Ma c'è di più: la sicurezza è un fattore fondamentale per noi. Le modifiche relative ai materiali potrebbero rendere possibile una maggiore capacità, ma con compromessi in termini di sicurezza. Per noi, questo è sicuramente fuori questione. Mercedes è da sempre un punto di riferimento per quanto riguarda la sicurezza, e questo deve vale anche per il suo pacco batterie. Uno dei nostri principi guida di sviluppo è anche la flessibilità: in Daimler, ci sono già numerosi prodotti che impiegano batterie, dalla smart alle vetture e i vans della Stella; dai bus ai camion pesanti: mild hybrid a 48 volt a ibridi plug-in e auto puramente elettriche. E, naturalmente, le soluzioni devono essere sostenibili.
Quanto è importante la sostenibilità nello sviluppo?
La sostenibilità è diventata il principio generale di qualsiasi attività di sviluppo presso Daimler. Poiché la produzione di veicoli richiede naturalmente un'elevata quantità di materie prime, uno dei nostri obiettivi è ridurre al minimo la necessità di risorse naturali, ma anche aumentare la trasparenza. Durante lo sviluppo, creiamo un concept per ogni modello di veicolo in cui tutti i componenti e i materiali vengono analizzati per la loro idoneità in un contesto di economia circolare. Per quanto riguarda le batterie, questo concetto è già utilizzato per la ricerca di base in cui i materiali preziosi possono essere sostituiti, ridotti al minimo o utilizzati in modo più efficiente. Inoltre, la riciclabilità è già presa in considerazione dall'inizio. Così la produzione di batterie diventa parte di un approccio olistico - un ciclo chiuso, la cosiddetta economia circolare.
Qual è l'impatto ambientale dei veicoli elettrici? La propulsione elettrica ha un impatto evidentemente peggiore rispetto ai motori a combustione quando si tratta di produzione.
La produzione del motore a combustione è stata costantemente migliorata negli ultimi 133 anni. La batteria e la cella a combustibile, d'altra parte, ad oggi iniziano il proprio ciclo vita con maggiori emissioni a causa dell'aumento del fabbisogno energetico. Viceversa, in termini di funzionamento, sono entrambi molto più efficienti e questo paga nel lungo periodo. Anche se non li carichiamo utilizzando elettricità a emissioni zero, i veicoli alimentati a batteria generano circa il 40% in meno di emissioni nel corso del loro ciclo di vita rispetto ai veicoli con motori a benzina e il 30% in meno rispetto ai veicoli alimentati a diesel. Inoltre, c’è da considerare che in questo calcolo, non sono computate le riduzioni di CO2 target per la produzione entro il 2039 e il riciclaggio delle materie prime che saranno incorporate nel ciclo produttivo in futuro. Entrambi miglioreranno ulteriormente la sostenibilità dei nostri veicoli in modo olistico, e così facendo contribuiranno alla nostra strategia "Ambition2039". Oggi, i nostri veicoli sono già riciclabili al 95%.
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