Caricamento del portafoglio - con batterie

Per quale elemento del tuo smartphone pagheresti di più? La domanda è stata posta ai consumatori americani durante un'indagine statistica nella primavera del 2017. La risposta più comune: una maggiore durata della batteria. Altre caratteristiche comunemente rilevanti per l'acquisto (progettazione, qualità, marchio o display) sono state considerate molto meno importanti. Non c'è da stupirsi, lo sappiamo tutti: hai fatto alcune telefonate, navigato in Internet un paio di volte - la batteria è già scarica. Durante il lungo processo di carica devi attendere. Ciò che risulta evidente in questo momento è che le tecnologie creatrici di valore sono utilizzabili solo nella misura in cui possono essere utilizzate . Nel momento in cui la batteria si scarica, l'applicazione si ferma - fino alla carica successiva. L’adeguato stoccaggio di energia è in realtà il tallone d'Achille di tutti i computer portatili. Si pensi agli Smartwatch, ai computer portatili, agli elettrodomestici, ai robot per giardinaggio. L' elenco può essere esteso ai droni o ai dispositivi medici mobili del settore della "sanità digitale", settore sempre più importante. L' energia deve essere disponibile per tutti questi dispositivi wireless quando sono necessari. Poiché il numero di "cose intelligenti" continua a crescere, aumenterà anche la necessità di un adeguato accumulo di energia.

Lo stoccaggio di energia: un presupposto per l'utilizzo e il successo sul mercato

In questo contesto, le batterie sono più richieste che mai. Al tempo stesso, tuttavia, anche le piccole unità di accumulo dell'energia devono affrontare grandi sfide: pur continuando a ridursi di dimensioni, devono avere una capacità sempre maggiore. Lo studio "The Market for Smart Wearables 2015-2020: A Consumer Centric Approach" del 2015 ha già descritto la durata insufficiente della batteria come un potenziale "market killer" per i microcomputer portatili di successo. Il numero di dispositivi senza fili di proprietà di una persona è infatti in aumento. Ma il numero di oggetti che siamo disposti a caricare durante la notte è sicuramente limitato. Ricaricare wireless? Una soluzione poco pratica. I lanci di mercato hanno dimostrato che qualsiasi innovazione, per quanto promettente, sarà presto abbandonata se i clienti dedicheranno troppo tempo alla "manutenzione" (nel nostro caso, ricarica continua). I progettisti dei prodotti devono capire questo e chiedersi quali vantaggi può avere un prodotto wireless intelligente con una carica insufficiente della batteria.

L'invenzione di John Goodenough è "abbastanza buona"?

Le batterie agli ioni di litio sono attualmente considerate la soluzione migliore. Le batterie speciali sono ormai fonti di alimentazione comuni per milioni di dispositivi portatili e auto elettriche. I dispositivi mobili di accumulo dell'energia hanno densità di energia più elevata e possono anche essere caricati piuttosto rapidamente. Il segreto sta nell'ingrediente "litio". La materia prima fa sì che l'efficienza supera tutte le altre capacità della batteria. John Goodenough, 94 anni, professore alla Cockrell School of Engineering (Università del Texas), è co-inventore della batteria agli ioni di litio. In un articolo dell'UT News (28.02.2017) il docente annunciava quest'anno un presunto miglioramento nella rigenerazione della batteria. La batteria "all-solid state" a basso costo, con una durata di vita ancora più lunga, ha più di tre volte la densità di energia delle batterie agli ioni di litio ed inoltre non è infiammabile. Invece degli elettroliti liquidi, Goodenough ha utilizzato il vetro come elettrolita solido, che combina anodo e catodo e riduce il rischio di cortocircuiti e incendi.

Il "telefono guasto" è stato perdonato

Resta tuttavia da vedere se si tratta di una nuova svolta nel mondo delle batterie. Inoltre, il suo precedente successo, la batteria agli ioni di litio, ha richiesto vent'anni per passare dalla fase concettuale a quella di commercializzazione. Ma perché la caratteristica dell'incombustibilità? Si è resa necessaria nel 2016 a seguito del problema delle batterie surriscaldate del Galaxy Samsung note 7. Ciò non solo ha sollevato questioni di sicurezza, ma ha avuto anche un impatto economico importante - non solo per Samsung. Tuttavia, i clienti sembrano aver perdonato rapidamente la sconfitta. In un sondaggio condotto da Creative Strategies e SurveyMonkey, gli intervistati americani sono stati piuttosto indifferenti al flop: oltre l'80% di coloro che già utilizzano un dispositivo del leader del mercato degli smartphone potrebbero sicuramente o forse immaginare di acquistare il Galaxy Note 8. Tra gli ex proprietari del problematico modello, la percentuale era ancora più elevata. Per Samsung, questa crisi sembra essere passata; il nuovo modello è infatti ben venduto. E nel terzo trimestre del 2017 è stato raggiunto un risultato record, soprattutto grazie al fiorente business dei chip di memoria.

Mobilità elettrica con problemi di portata

I criteri più rilevanti per il successo sul mercato dei dispositivi mobili si applicano ancor di più alle automobili elettriche. Ad esempio, i veicoli elettrici hanno attualmente una forte limitazione all'uso dettata dai "problema di autonomia". Poiché lo scopo di un'automobile è quello di percorrere lunghe distanze, la mancanza di infrastrutture pubbliche di ricarica è attualmente il principale ostacolo alla diffusione delle automobili elettriche. L'e-mobility fallirà a causa di queste sfide? Le opinioni sono divise. Secondo il Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Applied Materials Research, il sistema di batterie è un componente chiave per la guida di veicoli elettrici. Secondo la maggior parte degli esperti del settore, la soluzione migliore per il settore è una potente batteria agli ioni di litio. Secondo una stima di Horváth & Partners compiuta nel marzo 2016, la percorrenza media delle auto a batteria vendute dovrebbe aumentare da 150 km del 2011, a 240 km nel 2015, e a 400 km nel 2020.

Le automobili si armano da sole

Tesla continua ad occupare la prima posizione mondiale in termini di volumi di vendita (gennaio-settembre 2017). Seguono BYD Company (un produttore cinese di batterie e auto elettriche) e la casa automobilistica tedesca BMW. Quest' ultima vende solo una piccola parte di queste macchine nel mercato domestico; secondo quanto riportato dal sito web “chip.de”, solo 3.100 unità; più di 22.200 unità della serie i3 (auto elettriche) sono state consegnate in altri paesi del mondo tra gennaio e settembre 2017. Cifra importante per società leader di mercato. Anche Ford si sta attrezzando. La casa automobilistica americana prevede di investire nei motori a combustione un terzo in meno rispetto a prima - al fine di spendere più soldi per lo sviluppo delle auto elettriche. Questo è in aggiunta al programma di sovvenzioni da 4,5 miliardi di dollari annunciato in precedenza, con il quale Ford intende diventare leader del mercato mondiale dell'elettro mobilità. Il competitor General Motors è un altro esempio. Secondo heise.de, il gigante americano dell’auto ha annunciato all'inizio di ottobre 2017 che avrebbe lanciato almeno 20 nuovi modelli elettrici entro il 2023.

Le stime di vendita indicano potenziale di crescita

C'è una ragione per questo: il Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology vede crescente la domanda globale di automobili elettriche. Secondo un nuovo rapporto dell'Agenzia Internazionale per l'Energia (AIE) inoltre, il numero di veicoli elettrici sulle strade mondiali ha raggiunto i due milioni nel 2016. Con oltre 750.000 nuove immatricolazioni, è stato un altro anno record per l'elettro mobilità, che secondo l'AIE segna l'inizio dell'adozione di massa. L'AIE, in base alle recenti dichiarazioni dei produttori di automobili, stima che il numero delle vendite globali di automobili elettriche sia compreso tra 9 e 20 milioni entro il 2020 e tra i 40 e i 70 milioni entro il 2025. Vi è dunque un enorme potenziale di crescita, come dimostra questo piccolo gioco di numeri: i due milioni di auto elettriche attualmente in circolazione sulle nostre strade rappresentano solo lo 0,2% dei veicoli leggeri in circolazione. Se questa cifra salisse a 50 milioni, le automobili elettriche non rappresenterebbero comunque più del 5% della popolazione mondiale di veicoli.

La Cina ha appetito per l'e-mobility

Nessun altro paese vende più auto elettriche della Cina. La Repubblica popolare cinese ha ampiamente sovraperformato gli altri due principali mercati, quello europeo e quello statunitense, che in passato rappresentavano i mercati principali per le automobili elettriche, che invece ora registrano tassi di crescita relativamente deboli ("The Chinese Passenger Car Market 2017"). La Cina è ben impostata anche per il futuro, come ha assicurato il governo centrale di Pechino. Essa intende portare sulle strade cinesi cinque milioni di nuovi veicoli elettrici entro il 2020. Anche i paesi più piccoli registrano tassi di crescita massicci: secondo l'EAFO, la quota di mercato norvegese dei veicoli alimentati a batteria è aumentata dallo 0% nel 2011 al 18,45% nel 2017. La Germania è probabilmente l'esempio più importante di un paese che si fa un nome in termini di elettro mobilità. La maggior parte delle sue auto elettriche attualmente provengono dalla casa automobilistica francese Renault. L'obiettivo del governo federale di raggiungere un milione di auto elettriche sul suolo tedesco entro il 2020 però, così come formulato nel 2008, rischia di non essere raggiunto (l'AIE, nel marzo 2017, ha previsto la vendita di due milioni di auto in tutto il mondo entro il 2022). Tuttavia, l'élite politica tedesca continuerà a fare tutto il possibile per raggiungere il maggior numero possibile.

Superare la barriera della batteria

Un importante criterio di acquisto è il prezzo, ancora relativamente elevato per le auto elettriche. Il principale fattore determinante del prezzo è la batteria agli ioni di litio. Secondo un sondaggio condotto dalla società di consulenza Altman Vilandrie & Company (dicembre 2016) tra 2.500 consumatori statunitensi, l'83% degli intervistati ritiene che il prezzo elevato sia un ostacolo all'acquisto. Nella loro pubblicazione "Elettrifying insight: How automakers can drive elettrified vehicle sales and profittability" (2017), McKinsey considera che il problema dei prezzi dei veicoli elettrici hanno come barriera la batteria: "Anche se i prezzi delle batterie sono già scesi di circa l'80% dal 2010, i costi stimati di una batteria di 60 kilowatt all'ora nel 2016 hanno fatto segnare i 13.600 dollari USA che, secondo il Report 2017 di Statista, è circa il 50% del prezzo dell'automobile”. Con la continua riduzione dei prezzi delle batterie agli ioni di litio, è probabile che le automobili elettriche lascino definitivamente il mercato di nicchia. L'interesse degli acquirenti è questo; è dunque necessario creare le condizioni adeguate per eliminare la barriera della batteria.

Tesla mette cinque miliardi di euro nella produzione di batterie

Tesla non ha voluto aspettare. Il produttore leader di auto elettriche con un posizionamento importante nel segmento premium si è fatto carico del problema delle batterie e ha centralizzato parti importanti della sua catena di produzione e fornitura. L'obiettivo è realizzare economie di scala, aumentare l'efficienza e ridurre i costi. Del resto “utile” significa: ricavi meno costi. Infatti, la società di Elon Musk non ha mai realizzato profitti. L'esplosione vertiginosa dei prezzi delle azioni dall'inizio della quotazione - il titolo è aumentato del 1654% (18 giugno 2010 - 31 ottobre 2017; dati Bloomberg) - riflette le grandi aspettative degli investitori. Tesla renderà giustizia a questo? Forse. La forte riduzioni dei costi comunque sta migliorando notevolmente la situazione dei profitti. Tesla inoltre gestisce la sua cosiddetta "Gigafactory" in collaborazione con Panasonic. Secondo EV Sales, il gruppo giapponese di elettronica è stato il più grande produttore mondiale di batterie per autoveicoli nel 2015 e 2016, e le prime posizioni nella top ranking di Panasonic sono interamente in mano asiatica. Esse sono occupate dalla BYD cinese, dal sudcoreano LG Chem, dal giapponese Automotive Energy Supply - e dalla sud-coreana Samsung, che hanno padroneggiato con successo la loro debacle dei cellulari.

Più auto elettriche significa più batterie

Tornando ai costi: la “Gigafactory” statunitense di Tesla nel Nevada, da 5 miliardi di dollari, ha il potenziale di ridurre fino al 35% i costi di produzione delle batterie. Gli esperti di settore dicono che dovrebbero scendere a 100 dollari per chilowattora per convertire le auto elettriche in produzione di massa. La "Gigafactory" ha la possibilità di raggiungere questo obiettivo grazie ai vantaggi della produzione interna. Recentemente, Tesla ha sostenuto di essere intorno $124 per chilowattora. Una svolta definitiva? Dopo tutto, il segmento dei veicoli elettrici è trainato da diverse forti tendenze. Questi includono la guida autonoma, l'aumento dei requisiti ambientali in molte città di tutto il mondo, un aumento generale della consapevolezza sul rispetto ambientale, l'interesse da parte dei potenziali clienti e una significativa riduzione dei costi per le batterie agli ioni di litio. Se si produrranno più auto a batteria, saranno necessarie più batterie. La potenziale ripresa del mercato dei veicoli elettrici darà nuovo input probabilmente alla produzione di batterie agli ioni di litio.