Con l'annuncio di Nissan che stava sviluppando un prototipo di batteria a stato solido, la casa automobilistica giapponese ha rilasciato una linea temporale ambiziosa: la produzione pilota di ASSB (batterie a stato solido) inizierà nel 2024, con un'auto elettrica di produzione in cui entrerà in funzione 2028.Nissan ha spiegato ai giornalisti le basi della sua tecnologia.Le batterie allo stato solido sono sicuramente la prossima barriera da rompere.Volkswagen, Mercedes, Honda e prima ancora Toyota li pubblicizzavano come una sorta di Santo Graal."La prima casa automobilistica a produrre in serie batterie allo stato solido godrà di un vantaggio competitivo decisivo", ha affermato Thomas Schmall, CEO di Volkswagen Group Components, in un'intervista con Porsche Consulting la scorsa settimana."Ci aspettiamo i nostri primi impianti pilota nel 2025 o nel 2026", ha affermato.Nissan vuole essere più veloce.La società giapponese prevede di lanciare una linea di produzione pilota a Yokohama già nel 2024.Il programma batte anche quello di Toyota;la società fino a poco tempo fa aveva rivendicato la leadership nelle batterie a stato solido, ma ha ammesso che non avrebbe raggiunto l'obiettivo fino al 2025 o 2026.Nissan, d'altra parte, sembra lavorare a pieno ritmo sullo sviluppo di una batteria completamente a stato solido, internamente.Proprio questa circostanza potrebbe aiutare Nissan a farcela tra le prime.La maggior parte delle altre case automobilistiche si affida a partner esterni: Volkswagen si affida a QuantumScape;Prologium ha appena presentato una vera batteria che alimenta le e-bike di Gogoro, mentre Toyota sta ora valutando la possibilità di collaborare con Panasonic per condividere l'onere dell'investimento.Le promesse fatte dalle aziende sono le stesse: maggiore autonomia, minori costi, maggiore densità di energia e prestazioni di ricarica e maggiore libertà di progettazione.Nissan aggiunge un fattore: una gamma più ampia di materiali da combinare come catodo, anodo, elettrolita e separatore per batterie a stato solido ottimizzate.Nei laboratori dell'azienda a Kanagawa, in Giappone, Nissan si sta concentrando su quella combinazione di materiali e sulla scalabilità della produzione.La ricerca è supportata da partner dall'estero.Secondo Kazuhiro Doi, vicepresidente aziendale di Nissan, la US Civil Aviation Administration (NASA) e l'Università di San Diego hanno adottato il test di combinazioni di centinaia di migliaia di materiali.Secondo Doi, che ha condotto la teleconferenza con pochi giornalisti dal Giappone, Nissan e la NASA hanno utilizzato la "piattaforma informatica materiale originale", un database computerizzato.Ha anche menzionato un'IA che avrebbe fornito risultati da combinazioni di materiali senza precedenti.L'elettrolita solido preferito da Nissan è a base di zolfo, apprendiamo dalla telefonata.Questo ha un'elevata conduttività ionica, che si dice sia così alta che si verifica anche il cosiddetto "salto", il che significa che gli ioni si muovono più velocemente di quanto non vengano trasportati attraverso la soluzione.Questo è anche noto come il meccanismo di Grothus.Nella sua lezione, Doi continua a tornare alla conduttività, ovvero la velocità e la facilità con cui gli ioni si muovono tra il catodo e l'anodo durante il processo di carica e scarica.Nella ricerca precedente, uno degli ostacoli era che gli elettroliti solidi avevano una conduttività ionica inferiore rispetto alle loro controparti liquide, ha spiegato."Più bassa è la resistenza nell'elettrolita, maggiori sono le prestazioni e minore è il tempo di ricarica", ha riassunto.Elettroliti solidi migliori hanno un altro vantaggio: rispetto ai solventi liquidi, le reazioni laterali tra i materiali sono ridotte, il che consente la suddetta maggiore scelta di materiali per il catodo e l'anodo.Ad esempio, Nissan - come per altri - può scegliere un materiale disponibile in quantità maggiori rispetto, ad esempio, al cobalto.Non è chiaro a cosa stia lavorando Nissan per l'anodo e il catodo, ma una presentazione elenca grafite, silicio e litio metallico per l'anodo in ordine di densità di energia crescente.ProLogium, ad esempio, sviluppa batterie allo stato solido in ceramica al litio con anodi di silicio e anodi di litio metallico.A questo punto si fa nuovamente riferimento alla già citata materioteca della NASA.La ricerca sembra essere ben avanzata: Nissan sta ricercando rivestimenti protettivi per i prototipi di catodi e anodi per ottimizzare la durata della batteria.Il processo di invecchiamento di una batteria è una sfida per ogni produttore, ma Nissan vuole essere vicina a una svolta.Uno dei principali fattori di invecchiamento è la formazione di dendriti.Doi ha utilizzato l'anodo per illustrare l'esempio: questo crea dendriti di litio che rompono il separatore tra l'anodo e l'elettrolita solido come "aghi".Questa svolta potrebbe portare a cortocircuiti.L'anodo necessita quindi di uno strato protettivo che non pregiudichi la conduttività ionica e prevenga la formazione di dendriti.Secondo Nissan, l'IA della NASA ha fornito a questo punto risultati al di sopra delle aspettative, ma la ricerca non è ancora completa, continua Doi, motivo per cui non ha voluto rivelare quale combinazione esatta di materiali sia così promettente.Per il catodo, Nissan sta lavorando con l'UC San Diego.Anche questo si deteriora nel tempo a causa di ripetute cariche e scariche.Uno strato di detriti si forma attorno al materiale attivo, impedendo agli ioni di muoversi senza intoppi.Allo stesso modo, è necessario uno strato protettivo.Tuttavia, non è chiaro se Nissan abbia già trovato una soluzione.Tutti gli strati devono avere un contatto stabile, che viene creato da una pressione superficiale uniforme, secondo Doi.L'azienda sta lavorando sull'argomento anche con la Purdue University.L'azienda beneficia anche della sua esperienza nella produzione di batterie non solide, che richiedono anche una pressione costante.Questo è anche il motivo dell'ipotesi: "La struttura di base di una batteria a stato solido è la stessa di una batteria agli ioni di litio a elettrolita liquido", afferma Doi.In questo è stato supportato da Kenzo Oshihara, che, in qualità di vicedirettore generale, è responsabile della tecnologia di produzione delle batterie allo stato solido."Il processo di sviluppo per le batterie liquide e le batterie allo stato solido è lo stesso", ha affermato.Quando gli è stato chiesto dove si trova ora Nissan, Oshihara ha risposto: "Abbiamo costruito una piccola batteria per verificarne le prestazioni, quindi è già stata testata"."Abbiamo uno standard dalla batteria agli ioni di liquido", ha affermato Oshihara, riferendosi alle batterie che Nissan utilizza principalmente nella Leaf EV.Questo rende la casa automobilistica sicura di poter rispettare il programma."Credo che siamo uno dei pochi OEM che hanno avuto esperienza nella progettazione e produzione di batterie internamente negli ultimi dieci anni", ha affermato Doi.Kunio Nakaguro, Executive VP di R&D, ha sostenuto questa argomentazione: "Le conoscenze che abbiamo acquisito dalla nostra esperienza supportano lo sviluppo di batterie allo stato solido e abbiamo accumulato importanti tecnologie elementari". Un problema come la mancanza di raffreddamento della batteria della Leaf in passato non vede arrivare la compagnia.Le batterie allo stato solido richiedono meno raffreddamento perché possono resistere a temperature più elevate.Secondo Nissan, il degrado della batteria inizia solo a 100 gradi Celsius.Le batterie allo stato solido sono generalmente propagandate come più sicure perché non c'è il rischio di versare liquidi infiammabili se si guastano.Tuttavia, Nissan ammette che la densità di energia è molto più alta e quindi le batterie presentano maggiori rischi, soprattutto perché viene utilizzato un elettrolita solido a solfuro organico.Se questa viene a contatto con l'umidità, come quella presente nell'aria, si può formare acido solfidrico, un gas combustibile e velenoso.Ma anche a questo punto Nissan fa riferimento alla sua esperienza e ai test di sicurezza interni con altri materiali che vengono utilizzati anche nell'impianto pilota.Lì, la società sta esaminando il rilascio di gas H2S.Il trucco sta nei materiali: se scelto bene, il solfuro reagisce con l'acido solfidrico e forma uno strato protettivo."I nostri reparti di ricerca e sviluppo e produzione continueranno a collaborare in futuro per utilizzare questo impianto di produzione di prototipi e accelerare l'applicazione pratica delle batterie allo stato solido", ha affermato Nakaguro.Nissan non ha commentato la capacità di produzione delle batterie allo stato solido e in quali modelli dovrebbero essere utilizzate.Anche una richiesta è rimasta senza risposta.Nell'ambito della "Nissan Ambition 2030", l'azienda si è posta l'obiettivo di immettere sul mercato un veicolo elettrico con batterie allo stato solido di propria produzione entro il 2028.Con la presentazione dell'impianto prototipo e la successiva presentazione del concept alla stampa, Nissan sembra aver fatto dei solidi progressi.Sono curioso di vedere se le batterie agli ioni di sodio sventeranno questi piani.Se prenderanno rapidamente piede con i loro costi dei materiali significativamente inferiori, probabilmente copriranno una parte molto ampia della domanda globale di batterie, con gli ASSB a base di litio che saranno frenati dalle vendite inferiori.Due o tre anni fa, molti credevano anche nell'imminente successo delle "batterie miracolose", e ora Tesla vende più della metà dei suoi veicoli con LFP noti ma costantemente migliorati con i loro bassi costi dei materiali.Le batterie agli ioni di sodio sono il prossimo passo logico.LFP ha un problema di peso, quindi l'intervallo è un problema fondamentale.Considero le batterie LFP molto più importanti dell'archiviazione domestica, di cui puoi sfruttarne appieno i vantaggi.Guida una batteria LFP in tutta la Germania durante il rigido inverno.DivertitiNon importa se è solido o liquido.Dipende da cosa può fare e da quanto dura.La prima è sempre stata la Mercedes con i suoi autobus, disponibili con batterie allo stato solido.In questo caso, sono progettati estremamente problematici (alta temperatura di esercizio).Nissan potrebbe .. sì .. potrebbe ... Tutti i produttori di BEV stanno cercando di rimanere sulla palla con le batterie allo stato solido e sperano in una svolta.Realisticamente, in Nissan la speranza non è più grande che altrove, anzi molto più bassa, soprattutto perché non hanno soldi per la ricerca e lo sviluppo.A causa mia, i criceti potrebbero fornire propulsione, è davvero pruriginoso per i clienti?Dove dobbiamo andare con le batterie:1. autonomia minima reale di 600 KM (ovviamente, se hai bisogno di meno, usa solo le batterie più piccole) 2. tecnologia di ricarica costante fino all'80% della batteria - nessuna stupida "curva" di carica a 45 gradi 3. capacità di carica minima di 130 kW .Non serve pubblicizzare 250 kW per 5 secondi, ma al 55% della batteria il miracolo si carica solo con 90 kW.L'indirizzo email non verrà pubblicato.I campi obbligatori sono contrassegnati da *.Ho letto e accetto l'informativa sulla sicurezza dei dati.*Iscriviti alla nostra newsletter comodamente via e-mail.electrive.net è il servizio di settore per la mobilità elettrica.La newsletter "electrive.net today" fornisce comodamente le notizie internazionali rilevanti nella tua casella di posta nei giorni feriali.Il sito offre immagini, video, articoli specialistici, studi e date.Le categorie dalle automobili all'aviazione forniscono una panoramica e coprono tutte le aree della mobilità elettrica.