Le batterie agli ioni di litio stanno emergendo come componenti cruciali per l'accumulo di energia!
Le batterie agli ioni di litio non sono un concetto nuovo, sono state utilizzate a lungo, come fonte di energia nell'elettronica portatile. Sony Corporation è stata la prima azienda a commercializzare le batterie agli ioni di litio nel 1991, il che ha influenzato altri produttori di elettronica di consumo a seguire la tendenza. Negli ultimi anni, la penetrazione delle batterie agli ioni di litio nel mercato dei veicoli elettrici è stata fulminante. Il successo delle batterie agli ioni di litio in ogni campo è dovuto principalmente alla maggiore energia gravimetrica e volumetrica offerta dalle batterie agli ioni di litio rispetto alle altre batterie ricaricabili. Grazie a questi potenziali vantaggi, la domanda di batterie agli ioni di litio è cresciuta da una base produttiva di 19 GWh nel 2010 a una produzione di 160 GWh nel 2019. A dicembre 2019, il numero di mega-fabbriche di batterie agli ioni di litio in cantiere ha raggiunto 115. Il principale produttore mondiale di veicoli elettrici e batterie ha aggiunto un'enorme capacità di 564 GWh nel 2019 a un totale globale di 2068,3 GWh o l'equivalente di 40 milioni di veicoli elettrici entro il 2028. Le batterie agli ioni di litio sono utilizzate principalmente nei veicoli elettrici, il 2019 ha registrato oltre 2,21 milioni di vendite di veicoli energetici, rispetto a 1,25 milioni di unità nel 2018. Questo dimostra chiaramente che la domanda di batterie agli ioni di litio sarà maggiore nei prossimi anni, poiché sempre più persone si stanno muovendo verso lo sviluppo sostenibile. Si prevede che il mercato globale delle batterie al litio crescerà da 30 miliardi di dollari USA nel 2017 a oltre 100 miliardi di dollari USA entro il 2025. In precedenza non erano gli ioni di litio, ma il metallo litio stesso con cui lo scienziato ha cercato di realizzare le batterie ricaricabili. Ma il risultato non è stato fruttuoso a causa dell'instabilità intrinseca del metallo litio. Fu allora che l'attenzione della ricerca si spostò su una batteria al litio non metallica che utilizzava ioni di litio.
Paesi con riserve di litio
Con il passare dei giorni, la domanda di litio sta crescendo poiché le persone stanno diventando sempre più consapevoli degli effetti dannosi dell'energia non rinnovabile. Non sarà sbagliato affermare che i paesi che hanno più riserve di energia sarebbero i maggiori contributori all'economia mondiale in futuro. Il Cile ha le maggiori riserve di litio a livello mondiale con un ampio margine. Il Cile aveva una stima di 9,2 milioni di tonnellate metriche di riserve di litio nel 2020. L'Australia si è aggiudicata la seconda posizione con riserve stimate a 4,7 milioni di tonnellate metriche. L'Australia è stato il primo paese in termini di produzione di miniere di litio nel 2020, producendo 40.000 tonnellate metriche di litio nello stesso anno.
Perché la domanda di ioni di litio è alta?
- Il successo delle batterie agli ioni di litio in ogni campo è dovuto principalmente alla maggiore energia gravimetrica e volumetrica offerta dalle batterie agli ioni di litio rispetto alle altre batterie ricaricabili
- Lo ione di litio è una batteria a bassa manutenzione, il che significa che non è necessario alcun ciclo programmato, inoltre l'autoscarica è inferiore alla metà rispetto alle batterie al nichel-cadmio, il che alla fine aiuta a prolungare la durata delle batterie
- Le batterie agli ioni di litio forniscono una durata fino a 10 volte superiore rispetto alle batterie al piombo-acido. Forniscono anche l'80% della capacità nominale dopo 2.000 cicli
- Se confrontate con le batterie al piombo-acido, le batterie agli ioni di litio durano fino a cinque anni in più. Il motivo principale è che le batterie al litio non richiedono manutenzione attiva
- Il fattore più importante che rende le batterie agli ioni di litio così preziose è che il litio può caricarsi e scaricarsi ad alta velocità, il che aiuta a fornire la massima versatilità per tutti i tipi di applicazioni
Paesi che promuovono le batterie agli ioni di litio.
Nella corsa alla produzione di batterie, la Cina domina il mercato con 93 giga fabbriche, che producono celle di batterie agli ioni di litio rispetto alle sole 4 negli Stati Uniti. Secondo Benchmark Mineral Intelligence, si prevede che la Cina avrà 140 giga fabbriche entro il 2020, l'Europa dovrebbe averne 17 e gli Stati Uniti solo 10. Se le tendenze previste diventassero realtà, mostra chiaramente che gli Stati Uniti dipenderanno da altri paesi, principalmente dalla Cina, per soddisfare la propria domanda di batterie agli ioni di litio. Questo non è particolarmente positivo quando l'amministrazione Biden promette di rilanciare l'economia dell'energia pulita.
Prospettive 2021-2022
Mentre il mondo si muove verso lo sviluppo sostenibile, sempre più aziende e governi stanno trovando diversi modi in cui il combustibile fossile tradizionale e le batterie agli ioni di litio possono essere utilizzati come una buona opzione. Mostra chiaramente che le batterie agli ioni di litio vedranno una crescita esponenziale nei prossimi anni.
Autore: Tinku Rai
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