Non è un segreto che la massificazione delle auto elettriche richieda batterie realizzate con materie prime economiche, il che significa che devono essere prive di cobalto.
Tuttavia, le celle della batteria prive di cobalto non hanno ancora una grande densità di energia, quindi la riduzione del materiale passivo è fondamentale per ottenere una buona densità di energia e un buon costo a livello di pacco batteria.
La materia attiva dei pacchi batteria è ciò che immagazzina l'energia (celle) e il suo costo è variabile (60-90 euro per kWh). Il materiale passivo è ciò che assembla e protegge le celle (cavi, tubi, elettronica e custodia), non dipende molto dalla capacità della batteria e il suo costo tende ad essere più lineare.
I produttori di celle per batterie come CATL, BYD e SVOLT stanno sviluppando pacchi batteria senza modulo con tecnologia CTP (cell-to-pack). Senza moduli, le lunghe celle prismatiche della batteria collegate in serie vengono messe in un array e quindi inserite in un pacco batteria, rendendolo il più semplice possibile.
La semplicità della tecnologia CTP aiuta a raggiungere una buona densità di energia a livello di pacco batteria, anche se la densità di energia delle celle non è sorprendente.
In questo articolo confronteremo due tecnologie alternative per batterie prive di cobalto, una di BYD e l'altra di SVOLT.
SVOLT
Tecnologia SVOLT CTP
Specifiche delle celle della batteria SVOLT
Ipotetico pacchetto batteria
A differenza di BYD, SVOLT non menziona VCTP (rapporto volumetrico cellula-pacco) o GCTP (rapporto gravimetrico cellula-pacco) dei suoi pacchi batteria CTP. Presumo 62,4 % per VCTP e 84,5 % per GCTP, che è lo stesso che otteniamo con la batteria BYD Blade.
Ad ogni modo, in precedenza pensavo che SVOLT stesse usando la forma spinello ad alta tensione di LNMO, che ha un'alta tensione operativa di 4,7 V e mi sbagliavo! La cella della batteria LNMO di SVOLT funziona a una tensione inferiore, il che significa che c'è spazio per miglioramenti...
Il funzionamento a 4,7 V rappresenterebbe un aumento di tensione del 23 % e un equivalente aumento della densità di energia, raggiungendo 296 Wh/kg e 728 Wh/L.
BYD
BYD svela il rapporto volumetrico e gravimetrico cellula-pacco dei nuovi pacchi batteria
Specifiche delle celle della batteria BYD Blade
Ipotetico pacchetto batteria
Una densità di energia di 165 Wh/kg e 448 Wh/L è impressionante per una cella della batteria LFP, ma qui c'è anche spazio per miglioramenti. LFMP è la versione ad alta tensione di LFP e funziona a 3,75 V, che rappresenta un aumento di tensione del 17 % e un equivalente aumento della densità di energia. Raggiungerebbe una densità di energia di 193 Wh/kg e 525 Wh/L.
Riassumendo...
Otteniamo una maggiore densità di energia con i pacchi batteria CTP di SVOLT realizzati con celle LNMO, ma un costo inferiore con i pacchi batteria CTP di BYD realizzati con celle LFP. Tuttavia, entrambe le batterie sono ottime e hanno ancora margini di miglioramento.
Entrambi i pacchi batteria saranno in grado di offrire una capacità utilizzabile di almeno 66 kWh, che sarebbe sufficiente per un'autonomia WLTP di circa 500 km (311 miglia) in una Hyundai Kona Electric, ad esempio.
Ad ogni modo, BYD sta già producendo i suoi pacchi batteria CTP senza cobalto, ma dovremo aspettare un anno prima che SVOLT faccia lo stesso...
Ora sono curioso di sapere cosa offriranno i pacchi batteria CTP privi di cobalto di CATL e cosa ci mostrerà Tesla nel "giorno della batteria". Anche se dubito che Tesla produrrà mai le proprie celle della batteria, non sarei sorpreso se Tesla sostituisse gradualmente Panasonic e le sue celle cilindriche con i pacchi batteria CTP privi di cobalto di CATL... almeno in alcune regioni.
Se Tesla non abbraccerà presto i pacchi batteria CTP senza cobalto, sarò estremamente deluso.
