L'ingegnere

Elettronica di potenza, inverter, motori, assali elettrici, nuova chimica delle batterie, sistemi di batterie: c’è una miniera di opportunità commerciali per l’elettrificazione automobilistica. Come si posizionano le aziende con sede nel Regno Unito per l’elettrificazione automobilistica su larga scala? Lo riferisce Will Stirling

Il fallimento e il salvataggio della start-up di batterie Britishvolt hanno fatto notizia sui media quest'inverno. La storia ha evidenziato la fragilità dell’industria dei veicoli elettrici (EV) del Regno Unito, il cui futuro è incerto se dovrà importare batterie costose dall’estero, soprattutto dall’esterno dell’Unione Europea a causa delle regole di origine dell’accordo commerciale e di cooperazione del Regno Unito.

Le batterie sono solo una parte di un veicolo elettrico, anche se c. 40% del valore. Hanno bisogno di motori, elettronica di potenza, caricabatterie, inverter e altri componenti che convertano la chimica delle batterie in movimento. Da dove verranno queste parti? Molti fornitori con sede nel Regno Unito si trovano in fasi di maturità diverse. Alcuni servono mercati automobilistici laterali e più piccoli come quello fuoristrada, mentre altri stanno sviluppando una tecnologia potenzialmente rivoluzionaria.

Una filiera sicura di materiali attivi

La provenienza discutibile di alcuni materiali attivi nelle batterie al litio ha perseguitato l’industria delle batterie. Tipicamente il materiale attivo dell'anodo è grafite o silicio e il catodo è normalmente costituito da nichel o cobalto, che possono essere estratti in cattive condizioni. Sigma Lithium sta alterando la chimica delle batterie per garantire una catena di fornitura di materiali sicura ed estendere la portata delle batterie.

La società pre-revenue sta sviluppando un materiale anodico poroso realizzato in litio metallico tridimensionale. Utilizzando questo materiale come materiale anodico, soprattutto nelle batterie a stato solido, è possibile aumentare l'autonomia di una batteria per auto di almeno il 50%, ha affermato il CEO Gleb Ivanov. "Abbiamo sviluppato il litio metallico composito come materiale attivo sicuro per l'anodo nelle batterie a stato solido, mentre il catodo sarà basato sul manganese, anziché sul nichel o sul cobalto, o su altri materiali a basso costo - forse anche sullo zolfo, che è super- a buon mercato. Ciò ridurrà la pressione dei costi elevati dei materiali provenienti dall'esterno del Regno Unito, a volte da fonti non etiche." La sicurezza del litio metallico ne ha frenato l'adozione per le batterie ricaricabili, ma il materiale "3DLi" di Sigma è stato approvato come sicuro per l'uso.

La produzione di batterie per veicoli elettrici, elettronica di potenza e motori elettrici necessita di investimenti nell’innovazione e di partnership con la più ampia catena di fornitura globale

Il litio metallico potrebbe essere acquistato a livello nazionale dalla Cornish Lithium, ma è ampiamente disponibile nel resto del mondo. La natura porosa di questo litio 3D gli conferisce due vantaggi fisici riconosciuti dai principali produttori di automobili. "Essere metallico significa che possiamo offrire chilometraggio, ovvero autonomia, mentre essendo tridimensionale poroso significa che possiamo offrire ricarica e scarica rapida", ha affermato Ivanov. "Il nostro modello di business è basato sulle licenze: vogliamo il litio 3D all'interno di ogni batteria a stato solido." L’altro materiale chiave nella cella della batteria è una rete di carbonio, fornita in grandi quantità da una multinazionale britannica.

La tecnologia è compatibile per l'utilizzo da parte degli OEM automobilistici? "È nell'interesse dei produttori di veicoli elettrici ridurre al minimo il contenuto di nichel e cobalto e passare a qualcosa di superiore: dovrebbero esserci modi per noi e per l'OEM di farlo funzionare per qualsiasi veicolo", ha affermato Ivanov.

Il mid-volume è il passo naturale per le aziende che sanno differenziarsi

Probabilmente la sfida più grande per l’industria dei veicoli elettrici nel Regno Unito è espandersi in modo che queste aziende possano rifornire le grandi case automobilistiche. McLaren Applied produce una famiglia di componenti elettronici di potenza, sistemi di controllo per azionamenti elettrici: ECU, accelerometri, sensori, inverter per la ricarica rapida e altro ancora. I volumi sono nella fascia media, da diverse migliaia a 50.000 unità all'anno. È qui che McLaren Applied e il Regno Unito dovrebbero differenziarsi, afferma Steve Lambert, responsabile dell'elettrificazione di McLaren Applied, poiché le aziende non possono competere con giganti globali come Bosch, Valeo e Continental in termini di volume, e inoltre ci sono diverse aziende in questa fascia media mercato, tra cui Bentley, Lotus, Morgan e potenzialmente alcune piattaforme Jaguar Land Rover e persino la Nissan Z.