SES avvicina il debutto delle celle ibride con anodi al litio metallico
Superati molti scogli tecnologici, la startup SES ha appena ultimato i primi prototipi di celle da 107 Ah che si prepara a consegnare per i test ad investitori come i gruppi auto GM e Hyundai
La startup delle batterie al litio metallico SES ha svelato oggi Apollo: una cella al litio metallico da 107 Ah concepita appositamente per i veicoli elettrici che l’azienda nata a Boston come spin-off dell’MIT sostiene essere la più grande al mondo del suo genere. Inizialmente nota come SolidEnergy Systems, è diventata in seguito SES Holdings Pte. Ltd. (SES in breve) perché, come ha sottolineato oggi il suo fondatore Qichao Hu durante un webinar, seguire il filone All Solid State non porta presto a risultati concreti.
Il Dr. Hu ha affermato tra l’altro: “il settore non ha bisogno di un’altra svolta per le batterie. Ciò di cui il mondo ha bisogno è qualcuno che possa fare un passo avanti nelle batterie e farle funzionare, veramente, praticamente e completamente, e poi scalarle in centinaia di migliaia e milioni di veicoli. Questo è quello che siamo qui a fare”.
Quanto al come farlo, la strada per SES è quella degli anodi al litio metallico: non con elettroliti allo stato solido, ma con una soluzione ibrida. L’anodo al litio metallico sarà protetto da un rivestimento che è una sorta di separatore solido, prezioso per la studiata ingegnerizzazione che serve a prevenire il fenomeno dei dendriti. Il catodo è invece convenzionale, con tanto di elettroliti liquidi ad alta concentrazione solvent-in-salt ad elevata efficienza coulombica.
Questo comporta che le celle SES sia simili per processi e caratteristiche della loro manifattura a quelle tradizionali agli ioni di litio con anodi in grafite o piccole percentuali di silicio. Un aspetto assai interessante è che il Dr. Hu ha confermato che l’anodo al litio metallico sarà abbinabile con catodi di diversa chimica: da quella ad alto contenuto di nichel ai più sobri catodi a base ferrosa.
Questo avrà risvolti immediati per le performance ed i costi dei veicoli elettrici equipaggiati con questo genere di tecnologia, perché grazie alle proprietà dell’anodo al litio metallico una cella con catodi LFP potrebbe avere densità di energia simile alle migliori attuali celle agli ioni di litio con catodi NMC.
In breve, SES si aspetta che nella seconda parte dell’attuale decade una vettura di gamma media possa avere l’autonomia e le performance di un veicolo elettrico premium con celle agli ioni di litio con anodi in grafite e catodi NMC o NCA; questo avrà effetti sia sulla programmazione dei gruppi auto che la useranno sia sulle supply chain, fino alle materie prime.
Ma è anche per questa opportunità che si vede crescere in modo sostanziale l’interesse verso SES degli investitori, tra cui General Motors, gruppo Hyundai, Geely Holding Group, SK Innovation, SAIC Motor. Lo scorso luglio la startup aveva annunciato l’ intenzione di quotarsi a Wall Street come parte di una fusione inversa con la società veicolo Ivanhoe Capital Acquisition Corp.
Quando sarà definitivamente chiusa questa transazione dovrebbe portare fino a $476 milioni, inclusi $200 milioni da investitori che passano per il canale privilegiato della PIPE. Con parte di quel capitale SES ha annunciato che le sue celle ibride con anodi al litio metallico saranno prodotte a Shanghai a partire dal 2023 in una nuova struttura in costruzione in Cina. Con una capacità iniziale di 1 GWh diventerà subito la più grande fabbrica di celle al litio metallico al mondo.
Ma oggi SES ha condiviso anche i primi dati della sua prima cella di grandi dimensioni per i veicoli elettrici, dopo aver in precedenza lavorato su Hermes cella parimenti con anodo in litio metallico ma di piccole dimensioni e adatta a prodotti di elettronica di consumo o droni.
Superando le difficoltà di creare una grande batteria con molti strati la cella da 107 Ah battezzata Apollo secondo SES pesa solo 0,982 kg, ha una densità di energia gravimetrica di 417 Wh/kg e volumetrica di 935 Wh/L: quasi il triplo di una cella media agli ioni di litio.
La timeline di SES prevede di fornire celle tipo A pre-serie a GM e Hyundai da montare in veicoli elettrici per i test il prossimo anno. L’azienda mira a iniziare la commercializzazione vera e propria delle sue batterie Apollo nel 2025.
Le celle prototipo appena terminate (la prima è stata completata due settimane fa) sono state sottoposte a test di terze parti e hanno dimostrato alta capacità e densità anche sottoposte a cicli C/10 (10 ore di scarica), C/3 (3 ore di scarica) e 1C (1 ora di scarica) a temperatura ambiente.
Questo genere di dati, visibili anche nella foto di apertura alle spalle del CEO di SES; promettono bene come conferma della raggiunta sicurezza della cella, quello che era alcuni decenni fa un problema per le batterie con anodi al litio metallico abbinate a elettroliti liquidi.
Tra le spiegazione dei miglioramenti, il Dr. Hu ha anche voluto dare credito oltre alle caratteristiche degli elettroliti selezionati anche allo sviluppo interno di Avatar: un software basato su programmazione di intelligenza artificiale inserito nel monitoraggio dello stato della batteria con una supervisione 24/7 della salute e dell’efficienza di ogni cella. Oggi Hu ha commentato: “siamo una società che produce hardware, ma allo stesso tempo una azienda che produce software”.
