La domanda globale di batterie è aumentata di oltre 40 volte dal 2010 al 2024, mentre i prezzi medi sono crollati di più del 90% nello stesso periodo.
Oggi il mercato vale circa 130 miliardi di dollari, con i veicoli elettrici che coprono il 75% della domanda, l’accumulo stazionario il 15% e l’elettronica di consumo il 5%.
Questa rivoluzione, trainata dall’innovazione tecnologica e dalle economie di scala, ha però accentuato un’importante vulnerabilità del settore: la filiera è fortemente concentrata in poche aree geografiche, soprattutto in Asia.
Oggi le chimiche LFP (litio-ferro-fosfato) e NMC (nichel-manganese-cobalto) costituiscono ciascuna circa metà del mercato; entrambe, però, dipendono da minerali critici con catene di approvvigionamento fragili.
L’International energy agency (Iea) stima che la Cina trasformi circa il 70% del litio mondiale, il 78% del cobalto e quasi tutte le batterie al manganese e alla grafite. Dal 2020, il paese ha investito oltre 15 miliardi di dollari in importanti progetti all’estero nel settore dei metalli per batterie (al contrario, le aziende dell’Ue hanno investito 1,7 mld $, tutti in Argentina).
In una recente analisi l’Agenzia sottolinea la chiave per rafforzare la resilienza del settore sarà l’innovazione, che migliorerà da un lato le tecnologie esistenti e accelererà dall’altro la ricerca su nuove soluzioni come le batterie sodio-ione, allo stato solido o metal-air (Una cura del ferro per i sistemi di accumulo?), che potrebbero ridurre la dipendenza da litio, nichel e cobalto.
Tuttavia, gli analisti avvertono che queste alternative richiederanno anni per raggiungere la maturità industriale.
Sodio e stato solido: i limiti
Le batterie agli ioni di sodio hanno attirato notevole attenzione dopo l’impennata dei prezzi del litio nel 2022 e grazie a investimenti tempestivi e all’attuale maturità tecnologica, si sono rapidamente avviate verso la commercializzazione.
In Cina, i veicoli elettrici con batterie agli ioni di sodio sono entrati nel mercato alla fine del 2023 e i grandi accumuli stazionari che sfruttano questa tecnologie sono stati collegati alla rete elettrica nel 2024.
Tuttavia, poiché si prevede che il Paese deterrà il 95% della capacità produttiva globale di ioni di sodio entro il 2030, è improbabile che la tecnologia offra un’apertura competitiva per i nuovi entranti, sebbene possa offrire dei vantaggi in termini di diversificazione tecnologica, soprattutto quando i prezzi del litio sono elevati.
Nel frattempo, le batterie allo stato solido hanno guadagnato un interesse crescente grazie alla promessa di una maggiore autonomia e sicurezza, sebbene queste caratteristiche debbano ancora essere dimostrate in applicazioni reali.
Questa soluzione, sostituendo il liquido delle classiche batterie con un materiale solido che funge sia da separatore che da conduttore ionico, permette di ottenere dispositivi più compatti e leggeri, capaci di immagazzinare una quantità di energia superiore.
Le celle per le batterie allo stato solido sono già in produzione, ma resta un problema con la loro integrazione nei pacchi batteria dei veicoli elettrici. Preoccupa ad esempio la formazione di dendriti di litio che possono compromettere la sicurezza; inoltre, la fragilità dei materiali ceramici utilizzati come elettroliti solidi è un ostacolo per la realizzazione di batterie resistenti agli stress meccanici cui può essere sottoposta un’auto.
Tra le aziende più all’avanguardia, la cinese BYD prevede di vendere il suo primo veicolo elettrico con questa tecnologia a partire dal 2027, con una produzione di massa prevista per il 2030. Anche la giapponese Toyota e la coreana Samsung hanno fissato tempistiche simili. I costi iniziali saranno elevati, riflettendo processi di produzione e catene di fornitura ancora immaturi.
La Iea stima che ci vorrà del tempo prima che le batterie allo stato solido si affermino nel mercato di massa dei veicoli elettrici, e che probabilmente rimarranno limitate ai segmenti premium per almeno una decina di anni.
Strada in salita per le tecnologie emergenti
Affinché le nuove tecnologie possano conquistare quote di mercato e rimodellare il settore delle batterie la loro sola fattibilità “non è sufficiente”, avvertono gli analisti. Il punto critico è l’espansione industriale, nella quale le tecnologie consolidate mantengono un “chiaro vantaggio”.
La limitata base produttiva, unita ai maggiori costi iniziali e alla minore prontezza della tecnologia, della supply chain e del mercato, è destinata a limitare il potenziale a breve termine delle chimiche emergenti.
Cambiare questo scenario richiederà investimenti significativi, sia da parte dei produttori tradizionali che investono in tecnologie di nuova generazione, sia da parte di startup e operatori più piccoli.
Tuttavia, attrarre investimenti è diventato sempre più difficile per le startup che producono batterie: la raccolta di capitale azionario è diminuita da oltre 7 miliardi di dollari nel suo picco del 2021 a circa 2 miliardi nel 2024, rendendo più difficile per i nuovi arrivati guadagnare terreno.
Conquistare anche una piccola quota di un mercato potrebbe comunque essere un’importante opportunità, visto che in base alle attuali politiche la domanda di batterie è destinata a crescere, secondo stime Iea, di oltre tre volte dal 2024 al 2030 e di cinque entro il 2035.
