La nuova frontiera delle batterie

La Cina è stata tra i primi paesi ad adottare la tecnologia delle batterie, ma la portata della sua leadership è emersa con chiarezza solo di recente. Nel 2024 ha prodotto oltre sei volte il numero di batterie degli Stati Uniti¹. Questo vantaggio è il risultato di scelte strategiche e investimenti costanti nell’ultimo decennio, che hanno portato la Cina ai vertici del settore. Oggi il paese beneficia di importanti economie di scala che, oltre a contenere i costi, favoriscono lo sviluppo di nuove chimiche delle batterie e l’adozione di tecniche produttive sempre più avanzate.

Il settore si basa su due principali composizioni chimiche per le batterie agli ioni di litio: litio-ferro-fosfato (LFP) e ossidi di nichel-manganese-cobalto (NMC).

Storicamente, le case automobilistiche occidentali, compresi i principali produttori statunitensi di veicoli elettrici come Tesla con i suoi primi modelli, hanno privilegiato le batterie NMC, grazie alla maggiore densità energetica e alle prestazione più affidabili in caso di basse temperature. Questo si traduceva in un’autonomia più elevata e prestazioni più affidabili in presenza di condizioni climatiche rigide.

Tuttavia, le batterie NMC presentano diversi svantaggi strutturali. Dipendono infatti da metalli più costosi, come cobalto e nichel, che ne aumentano il costo e l’esposizione alla volatilità dei prezzi. Un limite sempre più rilevante, considerando che negli ultimi 15 anni i prezzi delle batterie sono complessivamente diminuiti di oltre il 90%². Le batterie NMC presentano inoltre maggiori criticità per quanto riguarda la gestione termica e richiedono sistemi di raffreddamento più sofisticati per evitarne il surriscaldamento.

Le aziende cinesi, invece, hanno investito molto nello sviluppo della tecnologia LFP. Uno dei suoi principali vantaggi è il costo: le batterie LFP costano circa il 30% in meno delle NMC³. Questo perché, oltre a minerali come il carbonato di litio, utilizzano materiali relativamente meno costosi, come ferro e fosfato. La tecnologia LFP offre inoltre una maggiore stabilità termica, riducendo il rischio di incendi e semplificando la progettazione dei pacchi batteria. La sua elevata durabilità e il maggior numero di cicli di utilizzo contribuiscono inoltre a sostenere il valore dei veicoli nel lungo periodo.

Sebbene le prime batterie LFP avessero una densità energetica inferiore rispetto alle NMC, le continue innovazioni e migliorie hanno ridotto il divario. Nel tempo, i vantaggi della tecnologia LFP rispetto alla NMC sono destinati ad ampliarsi.

Questi progressi stanno già trasformando il settore. Con la crescente attenzione a costi e sicurezza, oltre che all’autonomia, le batterie LFP guadagnano terreno anche nei mercati finora orientati alle NMC. Sempre più produttori globali, tra cui Tesla, le adottano nei modelli ad autonomia standard.

Di conseguenza, se in Cina la tecnologia LFP è già diventata lo standard per i veicoli elettrici, è probabile che nel tempo assumerà un ruolo sempre più centrale anche negli altri mercati mondiali.

La crescente diffusione globale delle batterie LFP ha consolidato la dipendenza del settore dei veicoli elettrici dalla filiera cinese delle batterie. La Cina occupa una posizione di leadership lungo l’intera filiera produttiva, dall’approvvigionamento delle materie prime critiche fino alla produzione delle celle per batterie.

La forte centralità della Cina in questo mercato genera al tempo stesso opportunità e rischi. Se da un lato favorisce economie di scala e una rapida innovazione, dall’altro espone il settore a possibili interruzioni delle forniture e rischi geopolitici.

La ricerca di batterie di nuova generazione è quindi dettata da considerazioni sia economiche che di sicurezza. Mentre le aziende cinesi cercano di ridurre ulteriormente i costi, quelle del resto del mondo puntano a limitare la dipendenza dalle filiere cinesi. Questa tendenza è destinata a rafforzarsi man mano che la tecnologia LFP si avvicinerà ai limiti teorici raggiungibili in termini di densità energetica e contenimento dei costi.

Una nuova tecnologia che sta suscitando interesse è quella delle batterie agli ioni di sodio. L’azienda cinese Contemporary Amperex Technology (CATL) è all’avanguardia nella ricerca in questo settore. Il vantaggio principale è il costo: il carbonato di sodio, la materia prima fondamentale, è una delle sostanze maggiormente presenti sul nostro pianeta e costa circa il 30% in meno dell’equivalente al litio⁴. Tuttavia, alcuni limiti tecnici rendono attualmente queste batterie più adatte ai veicoli elettrici a basso costo e all’accumulo per la rete elettrica. Più interessante nel lungo periodo, e potenzialmente rivoluzionaria, è la cosiddetta tecnologia allo stato solido.

Tutte le batterie agli ioni di litio presentano la stessa struttura di base, costituita da catodo e anodo. Un elettrolita facilita il movimento degli ioni di litio tra i due, generando energia, mentre un separatore ne impedisce il contatto diretto per evitare cortocircuiti. Nelle batterie convenzionali, come le LFP e le NMC, l’elettrolita è un solvente organico liquido. Essendo infiammabile, comporta rischi di fuga termica e riduce inoltre le prestazioni a temperature estreme.

Le batterie allo stato solido sono molto diverse. Al posto dell’elettrolita liquido utilizzano materiali solidi, come composti a base di solfuri, polimeri, ossidi o alogenuri, per trasportare gli ioni. Ciò elimina la necessità di un separatore, consentendo di risparmiare spazio. Questa tecnologia offre quindi diversi vantaggi potenzialmente rivoluzionari:

Maggiore autonomia: le batterie allo stato solido possono raggiungere una densità energetica da due a tre volte superiore a quella delle attuali batterie agli ioni di litio, consentendo ai veicoli elettrici di superare i 1.000 km di autonomia con una sola carica.

Ricarica più rapida: possono raggiungere velocità di ricarica molto più elevate, riducendo così i tempi necessari.

Stabilità termica: l’assenza del componente liquido volatile le rende intrinsecamente più sicure, eliminando il rischio di incendi o esplosioni.

Prestazioni affidabili in climi diversi: possono funzionare in un intervallo di temperature più ampio, da -40 °C a oltre 100 °C, rispetto all’intervallo più limitato delle batterie LFP, compreso tra -20 °C e 55 °C. Ciò potrebbe assicurare una maggiore continuità delle prestazioni in presenza di climi più rigidi, dove le batterie attuali possono perdere una parte significativa della loro capacità.

Lo sviluppo delle batterie allo stato solido è ancora caratterizzato da significative incertezze, legate sia alla natura ancora emergente di questa tecnologia sia ai costi elevati. La loro produzione richiederà ingenti investimenti in nuove linee produttive, poiché la realizzazione degli elettroliti solidi è molto più complessa rispetto a quella delle tradizionali batterie agli ioni di litio.

Ciò nonostante, la Cina è tra i protagonisti dello sviluppo di questa tecnologia. A maggio 2025, oltre un terzo delle domande di brevetto depositate nel mondo proveniva dalla Cina⁵. Come spesso accade per le nuove tecnologie, il governo cinese ha inoltre stanziato importanti finanziamenti per la ricerca e lo sviluppo e coordina la collaborazione tra istituti di ricerca e produttori.

Nel tempo, l’impiego delle batterie allo stato solido dovrebbe estendersi oltre le autovetture elettriche, interessando anche i velivoli elettrici a decollo e atterraggio verticale (eVTOL), componente chiave dell’iniziativa cinese per l’”economia a bassa quota”, nonché l’aviazione civile e i camion a lunga percorrenza, dove densità energetica, stabilità e sicurezza sono essenziali.

Tuttavia, per ottenere questi miglioramenti prestazionali occorrono maggiori quantità di minerali critici. Le batterie allo stato solido ad alte prestazioni utilizzano spesso anodi al litio metallico e catodi ad alto tenore di nichel per massimizzare la densità energetica e la velocità di ricarica. A causa del maggiore impiego di materiali, queste batterie risultano ancora oggi costose. La loro commercializzazione dipenderà in larga misura dalla riduzione dei costi di produzione e dallo sviluppo di filiere affidabili per l’approvvigionamento di questi materiali critici.

¹ “Global EV Outlook 2025”, IEA, 14 maggio 2025.
² “Batteries and Secure Energy Transitions”, IEA, 24 aprile 2024.
³ “Global EV Outlook 2025”, IEA, 14 maggio 2025.
⁴ Jiangsu Highstar Battery Manufacturing Co Ltd, 20 giugno 2025.
⁵ Gelonghui Finance, 8 settembre 2025.