La corsa alla decarbonizzazione della mobilità e dell’energia in Europa ha portato alla ricerca di nuove tipologie di chimica delle batterie destinate alle auto elettriche. Si è andati verso la ricerca di una chimica meno impattante rispetto a quella utilizzata negli accumulatori agli ioni di litio che attualmente dominano il mercato.
I motivi sono molteplici: abbassare l’impronta di carbonio con l’impiego di un minor quantitativo di terre rare e incrementare il numero di componenti che può essere riciclato. Le batterie per essere sostenibili anche dal punto di vista economico devono utilizzare componenti che siano il meno costosi possibile.
L’Unione Europea ha messo nero su bianco queste necessità all’interno del Regolamento 2023/1115 del luglio 2023. Con il nuovo quadro normativo europeo, le batterie dovranno:
Come rendere le auto elettriche più economiche e più accessibili ai consumatori? L’utilizzo di batterie più economiche rappresenta una delle vie più semplici da percorrere. Una soluzione proviene dalla batterie al sodio-ferro-solfato (NFS, Sodium Iron Sulfate).
Nate come alternativa a basso costo per lo stoccaggio stazionario, stanno rapidamente guadagnando terreno anche nel settore Automotive. Il motivo è presto detto: rispondono in modo “naturale” alla nuova normativa (Regolamento 2023/1115) in tema di carbon footprint, supply chain responsabile e riciclabilità obbligatoria.
I materiali usati nelle batterie NFS sono in gran parte derivati da sottoprodotti industriali:
Inoltre, il processo produttivo richiede una sinterizzazione a 400°C, contro gli 800°C delle batterie LFP, con un risparmio energetico del 70%.
Le NFS hanno un’architettura analoga a quella degli accumulatori agli ioni di litio. Quindi, abbiamo sempre il catodo, l’anodo, il separatore e l’elettrolita. La differenza principale è che il sodio, che è molto abbondante in natura, va sostituire il litio nel catodo.
Inoltre, non contengono litio, nichel o cobalto. Queste peculiarità consentono di:
Per confronto, le batterie al litio hanno una media di recupero dei metalli attivi inferiore al 50%
La seguente tabella confronta le due chimiche: sodio contro litio.
| Parametro | NFS (sodio-ferro-solfato) | LFP (litio-ferro-fosfato)
NMC (nichel manganese cobalto |
|---|---|---|
| Energia specifica | ~170 Wh/kg | 180–230 Wh/kg |
| Temperatura di sinterizzazione | 400°C | 800°C |
| CO₂ footprint ciclo di vita | -50% | Elevato (specie se made in China) |
| Riciclabilità | 95% (Na, Fe) | <50% (Li, Ni, Co) |
| Materie prime critiche | Nessuna | Sì (Li, Ni, Co) |
| Costo produzione | -30/40% | Alto, instabile |
| Prestazioni al freddo | Elevate | Critiche per LFP |
Fonte dati: CE Delft | Transport & Environment
Le batterie NFS si candidano per mercati a forte esigenza di compliance ambientale e climatica:
Tra le aziende pioniere nel settore emerge Zoolnasm Energy, con impianto pilota a Lipsia e focus su chimiche “critical-free”.
Secondo il Zoolnasm R&D Brief 2024, l’obiettivo è scalare a 5 GWh di capacità annua entro il 2026, in partnership con OEM europei e fornitori di sistemi per lo stoccaggio energetico.
Con le LFP cinesi, che potrebbero avere delle difficoltà nell’adeguarsi alle soglie europee – secondo T&E emettono 1,6 volte più CO₂ rispetto al benchmark U – e la crescente domanda di batterie conformi alle nuove normative, le NFS si propongono come soluzione industrialmente valida. Tra i difetti, avendo una minore densità energetica, è necessario progettare batterie più pesanti.
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