Dedichiamo un riassunto a quella che sembra la decisione definitiva per le auto del gruppo Stellantis, forse meno per il gruppo Mercedes non so. La nuova ambiziosa fabbrica di batterie europee ACC, che dovrebbe anche aprire (mi sembra di capire ora in stand-by) stabilimento in Italia. Il tipo di batteria annunciata è NMC811.
Gigafactory in Francia inaugurata nel 2023:
https://www.stellantis.com/it/news/comunicati-stampa/2023/may/la-transizione-di-stellantis-verso-l-elettrificazione-e-in-pieno-svolgimento-inaugurata-in-francia-la-prima-gigafactory-per-batterie-di-acc
Presentazione ermetica batteria:
https://www.acc-emotion.com/it/batterie
Crazy money in arrivo:
https://insideevs.it/news/708084/acc-finanziamenti-batterie-auto-elettriche/
Descrizione batterie, ma con dati imprecisi:
https://insideevs.it/news/737632/peugeot-e-3008-batteria-100-kwh/
------------------------------------------------------------------------------------------------------
Riassunto sui problemi delle NMC.
Le batterie popolari con più alta densità energetica, sono quelle, insieme alle molto simili NCA (Tesla-Panasonic), hanno fatto partire il successo delle auto EV. In realtà le densità delle più datate sono state anche superate dalle più moderne LFP, la cui tecnologia è però solidamente in mano ai produttori cinesi.
Due problemi di base.
1) Il Nichel che droga il Litio permette le alte densità (detto molto in breve), ma essendo un elemento molto reattivo chimicamente, espone la cella al pericolo di THERMAL RUNAWAY ovvero incendio ed esplosione, in caso di cortocircuito. Per questo motivo si aggiunge il vituperato Cobalto che tutti tentano di eliminare, che abbassa il rischio, senza eliminarlo. La combinazione è perciò INERENTEMENTE INSTABILE.
2) Manifattura e progetto cella. All'inizio di questo thread vi troverete i 5 motivi dettagliati per cui può andare in cortocircuito una cella NMC, con conseguenze catastrofiche. Un processo costruttivo "perfetto", quindi presumibilmente il più COSTOSO, visto che si tratta di dimensioni molto molto piccole degli elementi cella, elimina questo rischio, lasciando solo il pericolo Nr.1.
Nota 1: il tipo di incidente che provoca il cortocicuito di una o più celle non è quello macroscopico di un auto che viene semidistrutta da un incidente. Ci sono molti casi di auto EV orrendamente devastate da incidenti senza che la batteria, sempre ben difesa e inscatolata, prendesse fuoco. Il tipo di incidente insidioso è il "nail penetration", che arriva nei recessi della cella. Eccolo:
Nota 2: La sensibilità sia alla penetrazione che alla difficoltà costruttiva di celle sempre perfette, dipende anche dalla forma delle celle, e forse non poco. I 3 tipi sono: POUCH, PRISMATICHE, CILINDIRICHE.
Le Cilindriche sono notoriamente le più affidabili e resistenti meccanicamente, che è il motivo per cui fin da subito MUSK ha voluto quelle cilindriche e lo ha anche dichiarato pubblicamente. La cosa sembra anche rispecchiata in pratica, dove le NMC pouch e prismatiche sembrano aver avuto molti piu problemi di incendio delle cilindriche. Le ACC Stellantis a occhio sembrano PRISMATICHE, da controllare.
Ma la cosa cambia con le LFP perchè non hanno il problema della suscettibilità delle NMC per cui si è imposta, (anche sulle BYD e CATL fornite a Tesla) la forma prismatica, che permette compattezza, utilizzo spazio massimo, integrazione strutturale e faciltà per i sistemi di raffreddamento.
Fine della storia è quindi:
- Le NMC811 sono le batterie a più alta densità ed essendo vecchia tecnologia quelle più facili da realizzare e più conosciute.
- Le NMC sono inerentemente a rischio di Thermal Runaway per ragioni chimiche.
- Le NMC Pouch e Prismatiche sono le meno resistenti a possibili cortocircuiti da urto ma più facili ed economiche da realizzare delle cilindriche che vogliono macchinari appositi.
- Un qualsiasi tentativo di economia sui famosi "5 problemi" esposti da SK Innovation sulla costruzione di celle NMC, porta incremento di pericolo di cortocircuiti autonomi e spontanei nel tempo, invisibili al momento di ispezioni o test, ma che possono verificarsi dopo anni, come continua a succedere a LG Chem ininterrottamente dal 2017 a oggi, e più di recente a Samsung.
- Presumibilmente i costi di una cella NMC che risolve il punto 2, progettuale e costruttivo, sono alti e una volta stabiliti processi produttivi su un certo progetto non deve essere facile tornare indietro. Questo deve essere successo a LG Chem e altri.
- I problemi degli incendi spontanei di NMC sono stati ubiqui, LG Chem, Samsung, CATL, Farasis, etc.. testimoniando la difficoltà di risolvere il problema progettuale produttivo. Immuni,a mia conoscenza, praticamente solo SK INnovation e Panasonic. L'uica volta che Panasonic ha avuto problemi con le celle prodotta in stabilimento Tesla in Nevada, ha immediatamente provveduto e risolto. Anche CATL in Cina all'inizio sembra aver avuto diversi incendi in numero non trascurabile, ma il problema è improvvisamente cessato, segno di risoluzione, per quanto possa essere costato.
Cosa aspettarci dalle Prismatiche (?) NMC811 ACC-Stellantis?
Forma e Chimica tra le notoriamente più a rischio, se avranno progetto cella e manifattura impeccabile, cosa che implica costi alti, non avranno problemi di incendi se non per la sventurata situazione di penetrazione di oggetti nella batteria, avendo una chimica intrinsecamente instabile e la forma più esposta a rischi.
Dati i noti svantaggi e il rischio industriale di questa scelta, che è però la più semplice e nota da implementare, si deve presumere che non siano in possesso del vertice della tecnologia esistente, del tutto sicura e di alte prestazioni, già montate su auto: le LFP ad alte prestazioni di ultima generazione cinesi di BYD e CATL. Forse non disponibili ancora fuori dalla Cina.
P.S. In realtà, come anche citato in questo thread, sono praticamente tutti i produttori cinesi a puntare su produzione ed evoluzione delle LFP, e alcuni EU sono lì ad aspettare che gliele forniscano, come la citata Gotion per VW, ma anche altri marchi EU. Ma appunto, aspettano e possiamo solo commentare quello che c'è...