Volkswagen, il cui tentativo di sviluppare una batteria per auto elettriche "allo stato solido" con la startup statunitense QuantumScape è stato ostacolato da ritardi, sta allargando la sua rete alla ricerca di una tecnologia potenzialmente rivoluzionaria.

Il gigante tedesco dell'auto sta discutendo con la francese Blue Solutions, che già produce batterie allo stato solido per gli autobus elettrici di Daimler, per adattare il design alle automobili, ha detto a Reuters una fonte con conoscenza diretta delle discussioni.

VW e Blue Solutions mirano a raggiungere un accordo di sviluppo congiunto nei prossimi mesi, secondo la fonte che ha chiesto di non essere identificata in quanto i colloqui sono privati.

La mossa di Volkswagen di ampliare le sue opzioni nel settore evidenzia la serie di ostacoli tecnici che frenano un più ampio sviluppo della tecnologia a stato solido, vista dai suoi sostenitori come il "Santo Graal" delle batterie EV, che promette una maggiore autonomia di guida e tempi di ricarica più brevi rispetto ai tradizionali pacchi agli ioni di litio.

VW ha dichiarato che la sua impresa con QuantumScape è in corso e ha rifiutato di commentare quando le è stato chiesto di discutere con Blue Solutions.

Un portavoce di Blue Solutions, un'unità del conglomerato francese Bollore, ha confermato che stava lavorando a una batteria per autovetture e ha detto di aver firmato accordi di sviluppo con BMW e un'altra azienda e di essere in trattative con una terza, ma ha rifiutato di identificare le altre.

VW, Toyota, BMW e altre case automobilistiche globali sono in lizza per risolvere l'enigma delle batterie allo stato solido, che rimangono tecnicamente inafferrabili nonostante decenni di ricerca e miliardi di dollari di investimenti.

"Molte promesse non sono state mantenute e diverse case automobilistiche e investitori sono rimasti scottati", ha detto Rory McNulty della società di consulenza Benchmark Mineral Intelligence. "Ci sono un sacco di dati e tecnologie verificate davvero buone, ma possono (l'industria) farlo in modo affidabile, su scala?".

Blue Solutions, da parte sua, deve affrontare sfide difficili per ridurre radicalmente il tempo di ricarica di quattro ore richiesto dalle sue batterie attuali, che è fattibile per gli autobus parcheggiati durante la notte nei depositi. Il portavoce dell'azienda ha dichiarato a Reuters che sta lavorando a una batteria per autovetture con un tempo di ricarica di 20 minuti e che intende costruire una "gigafabbrica" per questo entro il 2029.

La mancanza di successo commerciale del settore ha smorzato l'entusiasmo del mercato; la quantità di attività di venture capital globale nelle aziende di batterie allo stato solido è scesa del 72% l'anno scorso, a 146 milioni di dollari, secondo i dati di PitchBook.

"L'interesse degli investitori per le batterie allo stato solido è diminuito. Si stanno chiedendo se il rischio dello stato solido valga la pena", ha detto Jeff Peters, partner di Ibex Investors.

QUANTUMSCAPE: ANCORA MOLTO LAVORO

Lo stato solido prevede idealmente di sostituire l'elettrolita liquido, attraverso il quale passa la carica elettrica nelle batterie EV agli ioni di litio, con un sostituto solido, riducendo così il rischio di incendio e le dimensioni dei pacchi batteria, e di utilizzare il litio metallico per il suo terminale negativo per aumentare le prestazioni.

Tuttavia, individuare la giusta combinazione di sostanze chimiche e materiali, in modo che non reagiscano negativamente l'uno con l'altro, è un campo minato.

L'impresa di QuantumScape con il suo principale azionista VW, che ha investito 300 milioni di dollari nella startup, è un esempio di come la tecnologia a stato solido non sia stata all'altezza della sua promessa iniziale.

L'accordo di sviluppo firmato nel 2018 prevedeva che lo stato solido alimentasse gli EV Volkswagen entro il 2025, consentendo alla e-Golf di più che raddoppiare la sua autonomia a 750 km. Quando QuantumScape è stata successivamente quotata in borsa tramite una fusione inversa con una società di acquisizione a scopo speciale a New York nel 2020, ha dichiarato di puntare alla produzione di batterie commerciali nel 2024.

Tuttavia, la produzione commerciale di massa rimane una prospettiva lontana, anche dopo che QuantumScape ha spedito i suoi primi prototipi a VW e ad altri potenziali clienti alla fine del 2022, l'inizio di quello che di solito è un processo pluriennale di test e certificazione.

Inoltre, la batteria non è allo stato solido puro, poiché utilizza un elettrolita liquido, anche se utilizza la ceramica per separare i terminali positivi e negativi.

"Abbiamo ancora molto lavoro da fare", ha detto a Reuters Jagdeep Singh, CEO di QuantumScape. "Il prototipo ha lo scopo di dimostrare che la funzionalità di base è presente, non che la cella sia completamente appianata in termini di tutti i diversi difetti che possono essere introdotti durante il processo di produzione".

Le azioni di QuantumScape, che hanno raggiunto un picco di 132,70 dollari nel dicembre 2020, sono scese a 7,37 dollari, dando all'azienda un valore di mercato di circa 3,6 miliardi di dollari. L'azienda non ha detto quando prevede una produzione commerciale ad alto volume. Goldman Sachs ha detto che è probabile che ciò avvenga nell'ultima parte del decennio.

Lo scorso ottobre, QuantumScape ha dichiarato in un documento normativo alla U.S. Securities and Exchange Commission di non aver rispettato le scadenze di commercializzazione previste nell'accordo del 2018 con VW, e che la casa automobilistica tedesca aveva quindi il diritto di terminare la joint venture se avesse deciso di farlo.

TOYOTA SEGNALA UNA SVOLTA

Volkswagen e QuantumScape non sono gli unici attori che hanno ridimensionato le loro ambizioni, alle prese con le complessità tecniche dello stato solido.

Toyota, la più grande casa automobilistica del mondo prima di VW, aveva fissato una data di avvio della produzione per le sue batterie allo stato solido al 2025, ma a giugno ha dichiarato che ora non prevede di produrre le celle su scala prima del 2027 o 2028.

L'azienda giapponese ha comunque dichiarato di aver raggiunto una svolta tecnica, senza fornire dettagli oltre a un'autonomia di guida prevista di 750 miglia o più e un tempo di ricarica di 10 minuti.

Molte altre aziende hanno in programma il lancio di batterie allo stato solido, tra cui il leader cinese CATL, LG Energy Solution, Solid Power, ProLogium, Honda e Nissan. (vedere FACTBOX allegato)

Il leader del mercato EV Tesla è un'azienda anomala che non ha dettagliato alcun piano di sviluppo di batterie allo stato solido.

Un problema chiave con cui gli scienziati dello stato solido si sono confrontati è l'impatto dell'introduzione del litio metallico per l'anodo.

Il litio metallico può aumentare drasticamente le prestazioni, ma spesso scatena reazioni con i composti solidi, tra cui la creazione di dendriti, formazioni appuntite che creano crepe e imperfezioni e che, in ultima analisi, possono mandare in cortocircuito una batteria.

I produttori di batterie, le case automobilistiche e i ricercatori hanno provato a utilizzare una varietà di sostanze per l'elettrolita solido, in tre categorie principali: polimeri, solfuri e ossidi.

Alcune aziende hanno già lanciato versioni parziali di batterie allo stato solido che offrono alcuni vantaggi della tecnologia. Le aziende cinesi di veicoli elettrici Nio e Seres hanno entrambe lanciato modelli di veicoli elettrici con batterie "semi-solide", che hanno componenti elettrolitici sia solidi che gel, ma non utilizzano anodi di litio metallico.