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La tecnologia di A123 non era abbastanza buona
Nonostante le strette di mano sul ruolo del governo nel sostenere l'energia pulita e la disperazione di alcuni osservatori sul futuro dei veicoli elettrici, la vera ragione per cui A123 Systems ha fallito è, probabilmente, molto più semplice. Il produttore di batterie agli ioni di litio, che ha dichiarato bancarotta all'inizio di questa settimana, stava scommettendo su una tecnologia che non era abbastanza avanzata per aiutarla a superare i vantaggi intrinseci dei produttori affermati e competere con loro.
La tecnologia di A123, basata su polveri elettrodiche su nanoscala, era più sicura e molto più potente delle alternative esistenti quando è stata introdotta nel 2006. La tecnologia ha contribuito a convincere GM che le batterie agli ioni di litio potevano essere utilizzate negli ibridi plug-in, il che era importante per lo sviluppo della Chevrolet Volt. Ma i grandi produttori di batterie hanno rapidamente raggiunto. Sebbene non potessero necessariamente eguagliare le prestazioni di A123 in tutte le aree, si sono avvicinati abbastanza da soddisfare le esigenze delle case automobilistiche.
Nonostante uno stretto rapporto di lavoro con GM, A123 ha perso il contratto per la Volt con il colosso coreano LG Chem, che ha utilizzato materiali per elettrodi più convenzionali ma ha introdotto un nuovo materiale per separare gli elettrodi e migliorare la sicurezza delle batterie. Da allora, A123 ha firmato diversi contratti di produzione con le principali case automobilistiche, ma finora non sono stati ordini molto grandi, non abbastanza per consentire all'azienda di gestire le sue fabbriche a pieno regime, il che avrebbe ridotto i costi. I principali contratti per veicoli come la Nissan Leaf, il nuovo veicolo elettrico Focus di Ford e la Prius plug-in di Toyota sono andati tutti a produttori di batterie più affermati.
E sebbene la tecnologia di A123 fosse un miglioramento rispetto alle batterie esistenti utilizzate nei veicoli elettrici, non era abbastanza buono da permettere a tali auto, o ibridi plug-in, di competere ampiamente con i veicoli convenzionali. Sebbene molto più compatte delle batterie piombo-acido e nichel-idruro metallico utilizzate nelle prime generazioni di veicoli elettrici e ibridi, le batterie agli ioni di litio di A123 e di altri produttori rimangono costose, rappresentando forse $ 15.000 del costo di un'auto (vedi Will I veicoli elettrici hanno finalmente successo? ). I veicoli elettrici sono due volte più costosi dei loro equivalenti a benzina, in gran parte a causa delle batterie.
Ora che i produttori affermati di batterie agli ioni di litio stanno sviluppando batterie per il mercato automobilistico, le startup che sperano di entrare nel settore dovranno affrontare sfide ancora più grandi di quelle di A123. I produttori di batterie hanno ridotto i costi negli ultimi anni, da circa 1.000 dollari per chilowattora a 500 dollari per chilowattora, afferma Yet-Ming Chiang, scienziato dei materiali al MIT e uno dei fondatori di A123. E questi costi rischiano di essere dimezzati di nuovo nel prossimo decennio, dice. Se le startup vogliono avere successo, dovranno offrire qualcosa di molto più economico e più performante.
L'Advanced Battery Consortium degli Stati Uniti, una collaborazione tra le principali case automobilistiche statunitensi, ha l'obiettivo di ridurre i costi a meno di 150 dollari per chilowattora per raggiungere la commercializzazione su larga scala di veicoli elettrici. L'approccio convenzionale alle batterie agli ioni di litio non ridurrà abbastanza i costi, afferma Chiang. Potrebbe farli cadere di un fattore due, ma non di un fattore quattro. E a lungo termine dobbiamo essere inferiori di un fattore quattro o più. (Chiang ha parlato con Revisione della tecnologia nella sua qualità di professore del MIT, non come rappresentante di A123 Systems.)
È probabile che ciò significhi o una tecnologia agli ioni di litio radicalmente diversa o tipi completamente nuovi di sostanze chimiche. Nel 2010, Chiang ha fondato una startup, 24M, per provare un'altra strategia per batterie economiche, una tecnologia che prevede elettrodi immagazzinati in serbatoi e pompati in una cella per generare elettricità (vedi Una batteria per auto a metà prezzo).
E molte altre startup stanno perseguendo altri nuovi approcci per produrre batterie a basso costo. Ad esempio, Pellion, con sede a Cambridge, Massachusetts, e fondata dai ricercatori del MIT Gerbrand Ceder e Robert Doe, sta sviluppando nuove batterie agli ioni di magnesio che potrebbero aumentare lo stoccaggio di energia da due a tre volte e potrebbero essere prodotte su apparecchiature esistenti (vedi What If Le auto elettriche erano migliori? ). Sakti3, che ha sede ad Ann Arbor vicino alle principali case automobilistiche del Michigan, sta sviluppando batterie a stato solido che eliminano i pericolosi elettroliti liquidi utilizzati nelle batterie convenzionali agli ioni di litio, in parte raddoppiando potenzialmente lo stoccaggio di energia contribuendo a ridurre la necessità per i sistemi di sicurezza, secondo l'azienda.
Ma anche se queste aziende riusciranno a sviluppare nuove batterie, dovranno competere con attori affermati che stanno anche esplorando importanti cambiamenti nella tecnologia agli ioni di litio. Ad esempio, Toyota, che ha una joint venture con il produttore di batterie Panasonic, sta sviluppando batterie a stato solido simili a quelle che Sakti3 sta perseguendo.
[Correzione: la versione originale dell'articolo diceva che l'elettrolita liquido stesso è ingombrante. Sono i sistemi di sicurezza di cui hanno bisogno che aggiungono volume a una batteria.]