Il mercato delle batterie e lo stoccaggio dell'energia

Secondo il Global Energy Storage Outlook di Wood Mackenzie il fabbisogno globale di stoccaggio di energia è destinato ad aumentare dai 500 GWh del 2022 a oltre 3 TWh entro il 2030, in particolare a causa della legislazione sulle emissioni zero che spinge le vendite di veicoli elettrici (EV) nelle principali economie. La domanda europea è in ritardo, in quanto il mercato su base grid della regione fatica a stabilizzarsi, con solo 159 gigawattora (GWh) previsti per la regione entro il 2031, rispetto ai 422 GWh della Cina e ai 600 GWh degli Stati Uniti. 

Dal momento che le batterie ricaricabili sono fondamentali per raggiungere l'obiettivo di una società neutrale dal punto di vista climatico, la riduzione dei costi delle batterie attraverso interventi tecnologici è attualmente una priorità assoluta per consentire l'adozione di veicoli elettrici su vasta scala. 

Con il Battery Monitor 2022 elaborato e pubblicato dalla RWTHRheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, l'Università Tecnica di Aquisgrana, Roland Berger, società di consulenza strategica e aziendale, ha analizzato l'intera catena del mercato batterie a ioni di litio, concentrandosi sulla sostenibilità, il progresso tecnologico, sul mercato dei veicoli elettrici e sulla disponibilità delle materie prime.

La produzione di batterie 

La digitalizzazione e l'automazione costituiscono le principali tendenze e fattori trainanti nella produzione di batterie. Le società produttrici asiatiche sono all'avanguardia nell'automazione e nella riduzione dei costi, in virtù dell'ottimizzazione delle velocità di produzione (tempi di ciclo) e dell'efficienza complessiva delle apparecchiature, parametri fondamentali nella produzione di batterie. Tuttavia, molte tecnologie di processo di alta qualità stanno emergendo attualmente anche in Europa e negli Stati Uniti, grazie alla collaborazione tra imprese con il mondo accademico.

I formati di celle al litio più diffusi in produzione sono:

• Celle cilindriche
• Celle pouch (a sacchetto)
• Celle prismatiche

Nel corso dell'ultimo anno, il rincaro dei prezzi dei materiali impiegati per la produzione di batterie, la crisi della malatia da coronavirus (Covid-19), il conflitto tra Russia e Ucraina e le preoccupazioni per l'estrazione del cobalto hanno spinto molti Original Equipment Manufacturer (OEM, produttore di apparecchiature originali) e fornitori a intraprendere iniziative strategiche per studiare nuove chimiche e altri interventi tecnologici.

Innovazioni al di là delle chimiche delle celle

Gli sviluppi tecnologici nel settore delle batterie non si esauriscono con lo sviluppo dei materiali. Per ridurre la quantità di materiali non attivi nell'assemblaggio, si stanno valutando concetti di tipo cell-to-pack (BYD, Tesla e CATL sono già al lavoro in questo senso) e cell-to-chassis. Inoltre, i produttori stanno adottando celle di formato maggiore per includere un maggior numero di materiali attivi per le batterie e meno scarti per gli involucri e simili. Il modello Tabless 4680, che consente una velocità di ricarica rapida, si sta affermando sul mercato e CATL, LG e Samsung hanno affiancato Panasonic nella fornitura del formato 46xx.

Nota

Il gruppo Battery Production Technology si occupa di tematiche relative alle tecnologie per la produzione di batterie di oggi e di prossima generazione. Lo spettro spazia dalla pianificazione e progettazione dei processi all'ottimizzazione degli impianti passando per lo sviluppo di tecnologie di produzione innovative per le batterie di domani. L'elemento centrale del gruppo di ricerca è il CELLFAB situato nel Laboratorio di Elettromobilità (eLab) dell'Università RWTH di Aquisgrana - una linea pilota per la produzione di celle per batterie in formato pouch, che copre l'intera catena di processo della produzione di celle per batterie. In questo laboratorio, i ricercatori lavorano in stretta collaborazione con i partner dell'industria su varie questioni relative alla tecnologia di produzione delle batterie.

“Battery Monitor 2022”, frutto della collaborazione tra Roland Berger e il gruppo PEM dell'Università RWTH di Aquisgrana. La produzione di batterie agli ioni di litio è in aumento, grazie al boom del mercato dei veicoli elettrici. Ma con materie prime sempre più difficili da reperire e normative ambientali sempre più stringenti, a che punto è l'industria delle batterie e qual è il suo futuro?

 

 

“Global Energy Storage Outlook” di Wood Mackenzie Le prospettive di mercato aggiornate al terzo trimestre del 2022, dati critici sulla diffusione annuale e informazioni di supporto sulle distribuzioni di accumulatori di energia a livello globale nel periodo compreso tra il 2021 e il 2031.

 

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