L’aumento delle auto elettriche a batteria sarà anche il principale motore della domanda di batterie nei trasporti. La domanda di batterie raggiungerà un plateau a 20 TWh a metà degli anni 2040.
La penetrazione del mercato dei veicoli elettrici sta aumentando rapidamente come risultato dell’accelerazione della transizione energetica. Per questo si prevede che la domanda di batterie aumenterà alle stelle in futuro sia per il trasporto sia per lo stoccaggio della rete. E’ quanto emerge dall’ultimo rapporto sulla transizione energetica di Rystad Energy che rivela come la quota di veicoli elettrici nelle vendite globali di nuove autovetture sia destinata a quadruplicare nel 2026 dal 4,6% dello scorso anno e superare il 50% dal 2033 in poi.
NEL 2021 VEICOLI ELETTRICI AL 6,2% DELLE VENDITE GLOBALI DI AUTO
Rystad Energy prevede che le vendite di nuovi veicoli elettrici a batteria (EV), esclusi i veicoli ibridi, registreranno una crescita annuale consecutiva in futuro. Nel 2021, secondo le stime i veicoli elettrici assorbiranno circa il 6,2% delle vendite globali di autovetture, con una quota che salirà al 7,7% l’anno successivo.
Secondo la società di consulenza, in Europa la quota di vendite di veicoli elettrici raggiungerà il 10% già nel 2021 e il 20% nel 2025. Nord America e Asia seguiranno l’esempio, anche se a un ritmo più lento. Si prevede che anche il Medio Oriente e il Sud America vedranno ulteriori aumenti in futuro, ma il tasso di adozione dei veicoli elettrici rimarrà per qualche tempo inferiore a quello dei continenti rivali.
Guardando nel lungo termine, l’adozione di veicoli elettrici aumenta rapidamente verso il 2040 e i cluster risultano appena al di sotto del 100% entro il 2050 in quasi tutte le regioni tranne l’Africa, evidenzia Rystad Energy
RICHIESTA DI BATTERIE PER IL TRASPORTO
L’aumento delle autovetture elettriche a batteria sarà anche il principale motore della domanda di batterie nei trasporti. Si prevede che la domanda combinata di nuove batterie in tutti i segmenti di trasporto crescerà in media del 15% all’anno tra il 2020 e il 2050, passando gradualmente da 0,23 terawattora (TWh) nel 2020 a oltre 1 TWh già nel 2024. Da allora in poi, la crescita accelererà e la domanda di batterie supererà i 4 TWh nel 2030, raggiungendo i 10 TWh intorno al 2040 e raggiungendo i 14 TWh nel 2050.
Le autovetture saranno, di gran lunga, il miglior mercato per le nuove batterie, rappresentando circa il 70% della domanda totale a lungo termine e per quasi tutta la domanda fino al 2025. Da quel momento, Rystad Energy prevede che l’adozione delle batterie inizierà ad aumentare anche nel segmento del trasporto pesante, con la navigazione e l’aviazione che inizieranno un’adozione di accumulatori a un livello basso ma solo a partire dal 2030 circa.
FOSS: PRINCIPALI APPLICAZIONI INIZIALMENTE PER NAVI PICCOLE O SISTEMI AUSILIARI
“Nel settore navale, le principali applicazioni delle batterie saranno per navi più piccole e sistemi ausiliari per navi più grandi. Ciò potrebbe cambiare con importanti scoperte tecnologiche, ad esempio all’interno delle batterie al litio-aria. Tuttavia, questo tipo di svolta non sembra essere imminente. L’aviazione è ancora lontana almeno 10-15 anni da un aumento significativo dei voli elettrici commerciali”, afferma Marius Foss, vicepresidente senior e capo dei sistemi energetici globali di Rystad Energy.
Sebbene l’impatto dell’aviazione elettrica possa essere molto positivo dal punto di vista climatico, sarebbe comunque piccolo in termini di gigawattora (GWh) di richiesta di batterie rispetto agli altri segmenti, a causa del numero relativamente limitato di aeromobili (rispetto a, per esempio, veicoli passeggeri globali). Questo potrebbe ovviamente cambiare anche se l’aviazione elettrica guidasse un cambiamento verso velivoli più piccoli ma più numerosi.
RICHIESTA DI BATTERIE PER ACCUMULO IN RETE
Con il calo incrementale dei costi si dovrebbe registrare un aumento del mercato totale delle batterie, secondo Rystad Energy. Le batterie sono entrate originariamente nel settore energetico come servizio ausiliario, stabilizzando la rete fornendo una breve scarica di elettricità, ma si sono dimostrate più di un semplice supporto. Negli ultimi anni, le batterie di rete hanno iniziato a sconvolgere i mercati del controllo della frequenza, entrando nel mercato degli impianti di potenza e, più recentemente, la capacità di carico di base in combinazione con l’energia solare ed eolica.
Se i costi delle batterie continueranno a diminuire ai tassi attuali, rappresenteranno una quota crescente del mercato dell’energia e potranno, insieme alle energie rinnovabili a buon mercato, potenzialmente sostituire una parte significativa dell’attuale generazione di carico di base di combustibili fossili. Questo sviluppo fornirà anche batterie economiche per altre parti del sistema energetico, comprese le batterie distribuite e dietro il contatore negli edifici, oltre a supportare la rapida elettrificazione del settore dei trasporti.
La domanda di batterie per l’accumulo in rete è al momento trascurabile ma si prevede che aumenterà in futuro. Nel 2025 ci aspettiamo che la domanda di questo segmento raggiunga 0,4 TWh, quindi la domanda salirà rapidamente a 2,7 TWh nel 2030, raggiungendo gradualmente il suo plateau di 10 TWh a metà degli anni 2040.
L’IMPORTANZA DEL CICLO DI RICARICA
Anche la durata del ciclo della batteria è importante da considerare, poiché una batteria alla fine si degrada fino all’80% della sua capacità originale, il che significa che anche l’autonomia scenderà all’80%. Le batterie per auto sono normalmente progettate per avere un ciclo di vita pari all’aspettativa di vita complessiva del veicolo (circa 15 anni), a quel punto possono essere riutilizzate come accumulo di rete.
Ci sarà quindi un ritardo di 15 anni prima che queste batterie finiscano in stoccaggio, ma è naturale presumere che una grande parte della futura domanda di stoccaggio della rete possa essere soddisfatta con batterie EV riutilizzate. La combinazione dei due porta Rystad Energy a un futuro plateau di 20 TWh di nuove batterie necessarie in entrambi i settori.
RIPARTIZIONE DEI COSTI DELLA BATTERIA
Sulla base dei dati del 2020, Rystad Energy calcola i costi medi delle batterie dei veicoli elettrici a 146 dollari per kilowattora (kWh), un prezzo abbastanza alto che mostra come ci sia ancora spazio per miglioramenti. In effetti, delle varie fasi di produzione, solo lo speciale processo di produzione del pacco batteria rappresenta 37 dollari del costo totale. In tutte le fasi, i costi energetici sono l’elemento di costo maggiore, rappresentando circa il 34% dei costi totali lungo l’intera catena del valore, mentre solo il 9% è rappresentato dal lavoro. Gli investimenti in impianti e macchinari sono pari al 24%. Materiali e altri costi completano il restante 33%.
“Data la traiettoria dei prezzi delle batterie nell’ultimo decennio, si potrebbe pensare che ciò lasci spazio limitato per migliorare ulteriormente l’economia. Ciò è ulteriormente confermato dal fatto che il costo delle materie prime rappresenta una quota crescente del costo totale per i produttori di celle a batteria e attualmente si attesta dal 50% al 60% del costo delle merci vendute (a seconda della chimica e del fattore di forma) – evidenzia l’analisi di Rystad Energy -. Ma se espandiamo l’analisi per esaminare le varie componenti di costo dell’intera catena del valore per le batterie, potremmo arrivare a una conclusione diversa. Ad esempio, il 34% del costo di produzione delle batterie è legato al consumo energetico, la maggior parte di questo riguarda l’elettricità utilizzata per le operazioni di essiccazione nelle fasi di lavorazione chimica e di produzione delle celle”. Secondo la società di consulenza, tuttavia, c’è spazio per riduzioni consistenti dei prezzi grazie a nuove tecniche, un’integrazione più verticale nel settore delle batterie, processi di produzione automatizzati e una riduzione degli investimenti iniziali.
MAL DI TESTA DA RICICLAGGIO DELLA BATTERIA
Una delle principali preoccupazioni spesso sollevate intorno alle batterie agli ioni di litio è la mancanza di riciclaggio.
Sebbene questo sia vero, “è importante metterlo in prospettiva”, ha spiegato Rystad nel report: “Il consumo attuale di batterie da parte dei segmenti dei trasporti e dello stoccaggio di energia è solo del 2% circa della domanda futura prevista. Questo 2% viene installato oggi nei veicoli e nei prodotti di stoccaggio. Ciò significa che queste batterie non saranno disponibili per il riciclaggio per altri 10-20 anni, a seconda della chimica e del caso d’uso. L’industria ha quindi ancora diversi anni per trovare una soluzione. Molte aziende vedono una grande opportunità dato l’enorme valore delle materie prime nelle batterie esauste. Questo elenco di aziende è lungo e include di tutto, dai principali attori industriali alle startup”
La tecnologia più promettente è il riciclaggio idro-metallurgico, che può riciclare circa il 90% del materiale. Nella previsione della domanda complessiva Rystad Energy ipotizza “che il 75% delle batterie da trasporto finirà in deposito, dove verranno utilizzate per altri 10-15 anni prima di essere pronte per il riciclaggio. Supponendo che il restante 25% delle batterie usate verrà riciclato direttamente alla fine della vita utile dei veicoli, lo sviluppo della domanda di materie prime non aggiungerà alcun volume reale prima degli anni ’40. A quel punto dovremmo disporre di molte tecnologie decenti per riciclare le batterie esaurite”.