La fabbrica di batterie assomiglia più ad un laboratorio farmaceutico che ad una catena di montaggio di automobili. Il sito pilota di Nersac, vicino ad Angoulême, si trova a un chilometro in linea d’aria dalle rive della Charente. L’edificio (24.000 metri quadrati) è alimentato da un vasto tetto di pannelli solari. All’interno, quasi 200 dipendenti indossano tute bianche, berretti, maschere e guanti.
È qui che Automotive Cells Company (ACC) sta testando i processi di produzione delle batterie agli ioni di litio per auto elettriche, con l’obiettivo di attrezzare tre enormi fabbriche attualmente in costruzione, “gigafactories”, secondo la terminologia diffusa dall’americana Tesla: una in Francia, a Douvrin (Pas-de-Calais), una in Germania, a Kaiserslautern, e una in Italia, a Termoli.
Il sito di Nersac non è stato scelto a caso. Appartiene a Saft, storico produttore di batterie entrato a far parte di TotalEnergies nel 2016. Tre anni fa, Saft è entrata nel settore delle batterie per autoveicoli creando la società ACC con i produttori Stellantis e Mercedes-Benz e con il sostegno dei governi francese e tedesco. La fabbrica è dotata di quarantotto forni a induzione lunghi cento metri che riscaldano il famoso “inchiostro”, una lega in polvere di ossidi di cobalto, manganese e litio che viene “stampata” su un foglio di alluminio per formare una serie di catodi, uno dei due elettrodi della batteria. L’altro, l’anodo, è costituito da polvere di grafite depositata su un foglio di rame. Questa fase chimica è seguita da una fase meccanica che consiste nel tagliare gli elettrodi in base alle dimensioni della cella desiderata e da una fase elettrica finale che consiste nell’attivare la cella.
Uno shock per il mercato del lavoro
L’ACC è in pieno sviluppo. L’azienda sta assumendo una persona al giorno a Nersac e il suo centro di ricerca e sviluppo, che è stato aperto nel 2021 nella zona di Bordeaux, impiega già oltre 600 persone. Un simbolo della fulminea accelerazione in atto nel mondo delle batterie. La batteria elettrica fu certamente inventata nel 1800 dal fisico italiano Alessandro Volta. Ma l’annunciata fine del motore a combustione, prevista per il 2035 dall’Unione Europea in nome della lotta al riscaldamento globale, sta ora provocando una vera e propria rivoluzione nel mondo dell’elettricità.
“È chiaramente l’auto che sta guidando l’attuale boom”, osserva Christophe Pillot, direttore di Avicenne Energy, una società di consulenza specializzata in questo settore dall’inizio degli anni Novanta. I dati parlano chiaro: la diffusione delle auto elettriche porterà a una crescita del 30% annuo della produzione di batterie nei prossimi dieci anni, senza che nulla possa contrastare questo scenario, dal momento che in questa fase non esiste un’energia sostitutiva.
Favorita dall’industria automobilistica, la tecnologia agli ioni di litio, apparsa proprio alla fine del XX secolo, rappresenta già più della metà degli investimenti in batterie in termini di capacità prodotta (quasi 450.000 megawattora su un totale di poco più di 800.000 megawattora), mentre il resto è suddiviso tra batterie al piombo, al nichel-metallo idruro e ai polimeri di litio. Mentre nel 2000 le batterie agli ioni di litio erano utilizzate esclusivamente per computer portatili, telefoni e altri dispositivi elettronici, nel 2021 il 71% del mercato sarà destinato ai veicoli elettrici.
Dal punto di vista meccanico, l’automobile sta causando uno shock all’occupazione. Secondo Avicenne Energy, il passaggio ai veicoli completamente elettrici sta creando “un enorme guadagno” nei settori della chimica, della robotica, della riparazione delle batterie, del riciclaggio, ecc. Saranno necessarie diverse decine di migliaia di posti di lavoro”, afferma Pillot, costringendo l’industria automobilistica a una conversione forzata e a tagliare posti di lavoro. La produzione di un’auto elettrica richiederebbe il 40% di manodopera in meno rispetto a quella di un’auto a benzina.
Skateboard e spazzolini da denti
Pile alcaline, accumulatori, batterie… Secondo Avicenne Energy, il mercato globale dei dispositivi di accumulo dell’elettricità avrà un valore di 135 miliardi di dollari (125 miliardi di euro) entro il 2021. E non è ancora finita. Secondo le stime della Reuters, le case automobilistiche di tutti i continenti prevedono di investire in questo settore ben 1.200 miliardi di dollari entro il 2030. E i prezzi stanno già scendendo: l’Agenzia Internazionale dell’Energia rileva che il prezzo per kilowattora di una batteria agli ioni di litio si è diviso per cinque tra il 2013 e il 2022, in media a livello mondiale.
Molti settori ne beneficeranno: la mobilità diversa dall’auto (scooter, biciclette, monopattini, skateboard, ecc.) e l’elettronica (telefoni, computer, tablet, oggetti connessi come contatori intelligenti o satelliti), ma anche gli elettrodomestici senza fili come spazzolini da denti, aspirapolvere, telecomandi, allarmi o strumenti portatili per il bricolage e il giardinaggio (trapani, tosaerba, motoseghe, ecc.). Sono interessati anche i trasporti (treni, metropolitane e aerei) e l’industria con le sue attrezzature di sollevamento e costruzione. Lo stesso vale per tutte le attività che richiedono batterie di riserva in caso di interruzione dell’alimentazione della rete (ospedali, centri dati). E tutti i dispositivi fissi legati alle fonti di energia rinnovabile che hanno bisogno di immagazzinare elettricità (parchi eolici, parchi fotovoltaici, nuova illuminazione stradale con pannelli solari, case dotate di pannelli solari, ecc.)
Un altro sconvolgimento è la ridistribuzione geografica del mercato. “Le batterie erano una specialità asiatica. Per le loro esigenze, le case automobilistiche europee e americane vogliono avere i loro fornitori vicino a casa”, spiega Pillot. Per recuperare il ritardo, che è anche una questione di sovranità, l’Europa intende fornire il 23% della produzione mondiale entro il 2030, rispetto al 7% del 2020. Sono stati annunciati decine di progetti di fabbriche di batterie. In particolare quelle dei produttori asiatici che vengono ad insediarsi nel Vecchio Continente. È il caso dell’azienda cinese Contemporary Amperex Technology Co. Limited, delle coreane Samsung e LG e della giapponese Panasonic.
Allo stesso tempo, stanno comparendo attori locali, come Freyr in Norvegia, Italvolt in Italia e Northvolt, partner di Volvo in Svezia, che gestisce la più grande fabbrica di batterie d’Europa dalla fine del 2021. In Francia sta nascendo una “valle delle batterie” nella regione di Hauts-de-France, con tre “gigafabbriche” attualmente in costruzione: a Douai (Nord), all’interno della divisione “Elettricità” di Renault, quella di Envision AESC, un gruppo cinese che cinque anni fa ha rilevato le attività di Nissan nel settore delle batterie (avvio della produzione a fine 2024); A Dunkerque (Nord), Verkor, una start-up creata a Grenoble nel 2020 e sostenuta da investitori finanziari e aziende, tra cui Renault (avvio a metà del 2025); infine, a Douvrin (Pas-de-Calais), vicino a Béthune, ACC, dove le prime celle e i primi moduli di batteria usciranno dalla linea di produzione alla fine del 2023. Un progetto da 800 milioni di euro, che beneficia dei finanziamenti dell’Unione Europea per la sua importanza strategica per la competitività dell’Europa”, afferma Yann Vincent, CEO di ACC. La nostra tabella di marcia prevede che entro il 2030 saremo in grado di produrre 120 gigawattora”, ovvero l’equivalente delle batterie di 2,5 milioni di veicoli delle dimensioni di una Peugeot 208 o di una Opel Corsa.
Sulle batterie, “la gara è in corso”
Contemporaneamente alla creazione del settore, la tecnologia sta facendo passi da gigante. Saft, ad esempio, è pioniere della batteria “interamente solida”, in cui l’elettrolita liquido (la sostanza che conduce la carica elettrica) sarà sostituito da un composto duro, consentendo di raddoppiare la densità energetica entro la fine del decennio. La battaglia tecnologica si combatterà innanzitutto intorno al catodo”, afferma Olga Kergaravat, ingegnere strategico dei metalli presso l’Agenzia francese per la transizione ecologica (Ademe). Tutti hanno in mente la fatidica data del 2035, che segnerà la fine dei veicoli termici in Europa. La gara è iniziata!
Mentre l’elettrodo positivo (anodo) della batteria è generalmente composto da grafite, l’elettrodo negativo (catodo) consente diverse scelte. Tesla ha scelto le tecnologie del nichel cobalto alluminio (NCA), ma anche del litio ferro fosfato (LFP) e del nichel manganese cobalto (NMC); i suoi concorrenti preferiscono solo queste ultime. La complessità dell’offerta porta a cambiamenti nelle proporzioni dei diversi componenti.
“Attualmente i NMC hanno un rapporto 6-2-2, 60% di nichel e 20% di manganese e 20% di cobalto. Il cobalto, poco disponibile in Europa e sempre più costoso, sta spingendo l’industria emergente verso l’8-1-1 e potrebbe addirittura portare al 9-0,5-0,5, al fine di ridurre la quota del cobalto e aumentare quella del nichel”, afferma la signora Kergaravat. Tuttavia, non è possibile prevedere l’eliminazione del cobalto, in quanto questo componente svolge un ruolo decisivo per la sicurezza e la longevità della batteria. E poi, in termini assoluti, l’aumento delle quantità di batterie da produrre farà crescere i volumi, lasciando irrisolta la questione dell’offerta.
“Un intero ecosistema per costruire”
Secondo Ademe, il settore sopravviverà solo se verranno messe in atto “sinergie tra gli attori” tra produttori di batterie, chimici e riciclatori. A monte della produzione, ACC sta cercando, ad esempio, di assicurarsi gli acquisti di metallo con il gruppo belga Umicore e ha appena firmato un accordo con Stellantis e la società australiana Vulcan, che produrrà litio filtrando la salamoia (acqua tre volte più salata del mare) dal sottosuolo utilizzato per la geotermia (la produzione di energia grazie al calore del suolo) in Alsazia. L’azienda francese Imerys sta progettando di estrarre il litio dopo aver convertito una miniera di caolino ad Allier.
A valle, è attiva anche l’industria del riciclaggio. Orano (ex-Cogema) ha annunciato l’apertura di uno stabilimento a Bessines-sur-Gartempe (Haute-Vienne). Anche il gruppo minerario francese Eramet è sulla linea di partenza, in collaborazione con Suez. La scommessa è simile a quella di Veolia, che ha un dimostratore – un dispositivo progettato per valutare la fattibilità di un’innovazione tecnica – a Dieuze (Mosella) e sta costruendo un impianto a Lunéville (Meurthe-et-Moselle): Consiste non solo nel rimuovere dalla batteria i suoi componenti in plastica, acciaio e rame e tutte le connessioni, quindi nel tagliare i moduli e frantumarli per ottenere una massa nera, ma anche nel raffinarla tramite idrometallurgia, al fine di rendere i materiali strategici riutilizzabili per la fabbricazione di nuove batterie. “C’è un intero ecosistema da costruire, creando partnership con attori che non sono abituati a produrre questo tipo di materiale”, sottolinea Jean-François Nogrette, Direttore Generale di Veolia France responsabile dei rifiuti speciali.
Secondo gli ultimi dati raccolti da Ademe, nel 2020 sono stati immessi sul mercato francese 1,57 miliardi di pile e accumulatori, per un peso di 273.000 tonnellate. “Il settore automobilistico rappresenta la quota maggiore, con batterie al piombo per avviamento e illuminazione. Le batterie di propulsione inizieranno a essere riciclate tra una decina d’anni”, osserva Frédéric Hédouin, direttore generale di Corepile, una delle due organizzazioni ecologiche, insieme a Screlec-Batribox, responsabili della raccolta in Francia.
La sfida si avvicina alla velocità di un meteorite. Tra il 2010 e il 2021, in Europa sono state vendute 5,7 milioni di automobili dotate di batterie agli ioni di litio. “Ciò rappresenta 2 milioni di tonnellate di batterie attualmente in circolazione”, calcola Frédéric Salin, direttore commerciale di Snam, un riciclatore all’avanguardia. Con una capacità di lavorazione di 10.000 tonnellate all’anno, di cui 1.200 tonnellate di batterie agli ioni di litio in due siti, Saint-Quentin-Fallavier (Isère) e Viviez (Aveyron), Snam prevede di quintuplicare la sua capacità automobilistica entro due anni. E questo non sarà affatto sufficiente. Appena uscito dalla culla, il settore ha il suo bel da fare.
(Estratto dalla rassegna stampa di eprcomunicazione)
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