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Veicoli elettrici: la composizione delle batterie

FONTE ARPAT CHE RINGRAZIAMO 
Testo di Sergio Lavacchini
Accedere alle materie prime necessarie alla realizzazione di batterie per la trazione elettrica significa sviluppare strategie di politica economico-industriale di lungo periodo per non interrompere la transizione alla trazione elettrica
Veicoli elettrici: la composizione delle batterie

La necessità di accelerare la transizione verso le energie pulite in grado di rendere i nostri centri urbani più salubri, ed allo stesso tempo permettere una riduzione dei gas serra, ha fatto registrare un rapido aumento dei veicoli elettrici privati e non nel traffico urbano.

L’elettrificazione costituisce una delle principali vie da percorrere per raggiungere la neutralità in termini di emissioni di carbonio. Le batterie vengono dunque a rappresentare uno dei maggiori volani per l’attuazione di questa transizione.

Il primo mercato europeo per le vendite di veicoli a trazione elettrica risulta essere la Norvegia, con più di 72.000 mezzi elettrici immatricolati, terzo paese a livello mondiale per immatricolazioni, dopo Cina e Stati Uniti. In Norvegia il 49% delle immatricolazioni riguardano veicoli elettrici ed il 2018 ha registrato un incremento del 10%. La Cina è il più grande mercato mondiale, con circa 1,2 milioni di veicoli venduti nel 2018 facendo registrare un incremento del 78% rispetto all’anno precedente e l’Europa si conferma il secondo mercato con più di 400.000 unita vendute corrispondente ad un incremento del 34%.

 

Considerato che i dati di vendita dei veicoli elettrici, ancora nel corrente anno, stanno registrando valori sempre crescenti, è ragionevole pensare che anche le case costruttrici, a loro volta, dovranno aumentare le richieste presso i fornitori per soddisfare la crescente domanda. Assunto che la parte fondamentale di tali veicoli è rappresentata dalle unità di batterie/accumulatori, proprio la produzione ed il confezionamento di queste impatta sull’approvvigionamento e la reperibilità della materie prime necessarie al loro realizzazione.

Il litio, il cobalto e la grafite naturale sono le materie prime necessarie per la loro produzione e l’accesso e la gestione di questi giacimenti, nelle diverse aree geografiche, rivela la messa in atto di strategie politiche ed economiche da parte dei soggetti coinvolti al fine di presidiare e regolare l’estrazione dei materiali dai giacimenti.

Si è già verificato, ad esempio, un considerevole incremento della domanda mondiale di cobalto ed occorre evitare che l’impennata delle richieste possa causare situazioni di scarsità tali da ostacolare la diffusione della tecnologia elettrica per la trazione.

Si prevede che la produzione in Europa di veicoli elettrici crescerà da 3.2 milioni del 2017 a circa 130 milioni per il 2030 e che, di conseguenza, la domanda di cobalto aumenterà di tre volte nei prossimi 10 anni rilevando comunque che ad oggi la produzione di cobalto disponibile non riuscirà a soddisfare il fabbisogno per il 2020. La produzione europea di cobalto ammonta a circa 2.300 tonnellate annue mentre la domanda risulta essere già di circa nove volte più alta. Come abbiamo accennato il divario tra la domanda e l’offerta di questo componente, per la realizzazione delle batterie, è probabile che sarà destinato ad aumentare nel prossimo decennio se l’Unione Europea (EU) continuerà a dipendere dalla importazioni di cobalto la cui maggiore concentrazione di giacimenti si trovano nella Repubblica Democratica del Congo, mentre la Cina detiene la metà della produzione mondiale di cobalto lavorato (raffinato).

Secondo il rapporto del Centro Comune di Ricerca (Joint Research Centre dell’EU) ci sono reali rischi di approvvigionamento nel breve periodo, ma la situazione potrebbe migliorare se nel periodo 2020-2030 iniziative di esplorazione di nuovi giacimenti di cobalto, peraltro già in corso, potessero rivelare nuove zone di estrazione e dunque nuovi fornitori per una maggiore diversificazione del mercato.

Il rapporto infatti rileva che il prezzo del cobalto tra il 2015 ed il 2018 è triplicato e questa tendenza, se continuerà, potrebbe impattare negativamente sui costi dei produzione delle batterie ed in ultima analisi sui costi di produzione dei veicoli, rallentandone la loro diffusione, considerato che le batterie rappresentano sino al 40% del valore di un’auto elettrica.

Il rapporto, al fine di fornire delle possibili soluzioni al crescente aumento del prezzo del cobalto e di perseguire anche una diminuzione delle quantità estratte, valuta la possibilità di attivare procedure di riciclo per le batterie esauste dei veicoli elettrici.

Infografica

A fronte di quanto esposto, la relazione della Commissione al Parlamento Europeo, al Consiglio, al Comitato Economico e Sociale Europeo, al Comitato delle Regioni ed alla Banca Europea per gli Investimenti, ritiene che le batterie rappresentino una catena del valore strategica, in cui l’UE deve accrescere investimenti ed innovazione nell’ambito di una strategia di politica industriale rafforzata, volta a costruire una base produttiva integrata, sostenibile e competitiva a livello mondiale.

Nel documento la Commissione ritiene che in Europa dovranno essere costruiti dai 20 ai 30 stabilimenti di produzione su vasta scala (gigafactory) soltanto per la produzione di celle di batterie ed occorrerà rafforzare considerevolmente il corrispondente ecosistema.

Oggi la quota europea nella produzione mondiale di celle è soltanto del 3% e, mentre l’Asia detiene una quota dell’85%, se non verranno prese misure per sostenere la creazione di un efficiente comparto produttivo delle batterie, l’Europa rischia di perdere irreversibilmente terreno rispetto ai concorrenti nel mercato mondiale delle batterie e di diventare dipendente dalle importazioni di celle di batterie e di materie prime utilizzate nella catena di approvvigionamento.

Tale dipendenza non si limita soltanto alla produzione delle celle di batteria. Anche l’accesso alle cinque materie prime essenziali per le batterie (litio, nichel, cobalto, manganese e grafite) rappresentano una grossa sfida per la sicurezza dell’approvvigionamento dell’Europa, essendo disponibili solo in pochi paesi. Anche gli impianti di raffinazione e di trattamento per quasi tutti i materiali di produzione delle batterie sono oggi concentrati in Cina, paese che di conseguenza domina la catena di approvvigionamento delle batterie agli ioni di litio, la tipologia di accumulatore di cui sono maggiormente dotati i veicoli elettrici.

L’Europa dovrà compiere sforzi significativi e coordinati per sostenere gli investimenti nella ricerca e nell’innovazione in materiali e prodotti chimici avanzati, al fine di migliorare i risultati delle tecnologie delle celle di batterie agli ioni di litio (Li-ion) ed essere in prima linea nella prossima generazione di tecnologie delle batterie.

L’espansione del mercato dei veicoli elettrici da un lato e l’aumento significativo della domanda di materie prime necessarie dall’altro rende necessario che l’UE, a livello economico e geostrategico, si garantisca una propria indipendenza per le materie prime ed altri materiali trasformati nella catena del valore della batterie ad oggi importati da paesi extraeuropei. L’UE dovrà diversificare le fonti da cui trarre questi materiali ed attuare un abile uso della propria politica commerciale per garantire un approvvigionamento sostenibile e sicuro, potenziando il passaggio ad un’economia circolare attraverso il recupero, il riutilizzo ed il riciclaggio.

Per tale motivo la Commissione nell’ambito del futuro programma quadro di ricerca ed innovazione “Orizzonte Europa” ha emesso già per il 2019, in collaborazione con l “European Battery Alleance“, un invito a finanziare progetti relativi alle batterie per un valore di 114 milioni di EUR, cui farà seguito un invito a presentare proposte per un importo di 132 milioni di EUR nel settore delle batterie per i trasporti, permettendo così la promozione del settore dei trasporti efficiente sotto il profilo energetico e decarbonizzato.