Batterie LFP: la nuova età del ferro

Batterie LFP: la nuova età del ferro

Mentre in un motore a combustione il motore era il cuore di ogni auto, in un’auto elettrica lo è la batteria. La grande batteria, che di solito viene riposta nel pavimento del veicolo, è in gran parte responsabile dell’autonomia, del tempo di ricarica e della potenza. Rappresentano anche di gran lunga il fattore di costo più importante per i produttori. Finora le batterie agli ioni di litio erano considerate la misura di tutte le cose. Provato e testato milioni di volte su telefoni cellulari, laptop, spazzolini da denti, cuffie e persino auto elettriche. Ma recentemente negli ambienti automobilistici si è parlato sempre più spesso di batterie al litio ferro fosfato, abbreviate anche come LFP. La Volkswagen vuole utilizzare questa tecnologia della batteria nei modelli inferiori all'ID.3. Ford utilizzerà la tecnologia LFP in Nord America il prossimo anno sui modelli Mustang Mach-E e successivamente sull’F-150 Lightning. Tesla ha già fatto un ulteriore passo avanti e ha già installato e venduto batterie LFP nei Model 3, prima in Cina, ora anche in Europa. Prima di tutto: non si tratta di una nuova batteria miracolosa, ma di una tecnologia che presenta chiari vantaggi e svantaggi.

Le batterie al litio ferro fosfato sono state sviluppate alla fine degli anni '90 e sono note anche come LiFePo4, LFP o LEP. Per un certo periodo queste furono molto apprezzate nel modellismo e anche come batterie di avviamento per moto, poiché sono molto più leggere rispetto alle batterie al piombo. Uno dei maggiori vantaggi nel confronto diretto con la tecnologia agli ioni di litio è che le celle non contengono materiali rari come nichel, cobalto o manganese. Ciò rende la cella più sostenibile e anche più economica. Ford afferma che il vantaggio di prezzo rispetto alla cella agli ioni di litio è di circa il 10-15%. Un altro punto di forza della cella LFP è la stabilità del ciclo: mentre le batterie agli ioni di litio hanno una durata di circa 3.000 cicli (da scarica completa a carica), una cella LFP può resistere fino a 10.000 cicli finché la sua capacità non scende al 75% - il limite di usura generale delle batterie. Inoltre, le batterie al litio ferro fosfato sono considerate meno sensibili alla temperatura e sono molto robuste e sicure. Il rischio di incendio ed esplosione dovrebbe essere inferiore. E forniscono correnti di scarica elevate e stabili. E poiché le batterie non contengono materie prime rare, tutti i metalli al loro interno sono riciclabili al 100%. Solo l'elettrolito non può essere riutilizzato. Ciò significa che il tasso di riciclaggio è quasi altrettanto elevato di quello di una normale batteria al piombo-acido: un enorme vantaggio ambientale.

Sembra meraviglioso, quindi perché non abbiamo già iniziato a utilizzare le batterie LFP? Perché la loro densità energetica è notevolmente inferiore a quella delle batterie agli ioni di litio. Ciò significa che per ottenere la stessa autonomia con un'auto elettrica con batterie LFP, sono necessarie più celle, che sono quindi più pesanti, più voluminose e il loro vantaggio di prezzo può essere nuovamente equalizzato. Per chiarire: la densità di potenza abituale di una batteria agli ioni di litio è di 180 Wh per chilogrammo. Quello delle batterie LFP è di soli 90-110 Wh per chilogrammo. Se sono richiesti autonomia e peso ridotto, la batteria agli ioni di litio batte chiaramente e chiaramente le batterie LFP. Sebbene a un prezzo più elevato e con una stabilità del ciclo inferiore, la tecnologia LFP è attualmente in svantaggio.

E perché Tesla, VW e Ford si affidano ancora alla tecnologia LFP? Ci sono diverse ragioni per questo. Primo: le batterie sono più economiche, il che rende più probabile la possibilità di offrire modelli di auto elettriche più economici. In secondo luogo: poiché vengono utilizzate materie prime meno costose e rare, il loro approvvigionamento è più semplice e in quantità maggiori, il che significa che la capacità di consegna è più stabile. Terzo: per i modelli di auto più piccoli, dove la massima autonomia non è importante, la tecnologia LFP offre attualmente un interessante rapporto qualità-prezzo per le case automobilistiche e l'argomento di maggiore sicurezza e durata è dalla sua parte. Il capo di Tesla, Elon Musk, ha apparentemente affermato che in futuro una batteria LFP dovrebbe essere sufficiente per il 75% delle auto elettriche. Ecco perché Tesla utilizza già la tecnologia delle batterie nella Model 3. Le difficoltà iniziali non erano dovute all'hardware della batteria, ma al software del veicolo. Di conseguenza, in futuro l’acquisto di un’auto potrebbe non essere: benzina o diesel, ma batteria agli ioni di litio o al litio ferro fosfato?