La corsa globale per costruire batterie migliori per le auto elettriche ha un nuovo obiettivo. Contemporary Amperex Technology Co. Limited, conosciuta come CATL, ha annunciato un importante cambiamento nei suoi piani di ricerca a lungo termine. Il produttore cinese di batterie si sta ora concentrando sulla tecnologia litio-aria con una densità energetica massima teorica che corrisponde alla densità energetica della benzina.
L’annuncio è arrivato da Wu Kai, il capo scienziato della CATL, durante il Powering the Nation Forum del 2026. Wu, che è anche membro dell'Accademia cinese di ingegneria, ha condiviso pubblicamente per la prima volta la strategia dell'azienda, indicando dove il gigante produttore di batterie ritiene che si svolgerà la prossima fase della competizione sul mercato globale.
Le batterie standard agli ioni di litio nelle auto elettriche utilizzano composti di metalli pesanti. Questi composti solitamente contengono nichel, cobalto e manganese per trattenere gli ioni di litio. I design litio-aria rimuovono questi materiali pesanti. Invece, usano un anodo di litio metallico e prendono l'ossigeno direttamente dall'aria circostante per agire come reagente del catodo. Poiché assorbono ossigeno dall'ambiente, i ricercatori le chiamano "batterie respirabili". Questa configurazione riduce sia il peso totale che la complessità interna delle celle della batteria.
I calcoli alla base della tecnologia spiegano perché i produttori di batterie sono interessati. Il limite teorico di densità energetica per i sistemi litio-aria è di 12.000 Wh/kg. La benzina si attesta a circa 13.000 Wh/kg e i moderni prototipi di batterie da laboratorio hanno raggiunto più di 1.200 Wh/kg. Quest’ultimo numero è quattro volte superiore alla capacità da 250 a 270 Wh/kg presente oggi nelle tradizionali auto elettriche. Inoltre, raddoppia l’obiettivo di 500 Wh/kg previsto dalle prossime batterie allo stato solido.
Se le aziende manifatturiere riusciranno a produrre con successo in serie questi componenti, l’autonomia standard delle auto elettriche cambierà in modo significativo. I veicoli con un’autonomia superiore a 1.600 km con una singola carica potrebbero diventare la normalità. Ciò risolverebbe efficacemente i problemi di distanza di guida che tengono molti acquirenti lontani dai veicoli elettrici.
Gli scienziati hanno pensato per la prima volta al concetto di litio-aria negli anni ’70, ma i problemi di ingegneria hanno impedito per decenni alle aziende di utilizzare la tecnologia nei veicoli reali. I componenti sono altamente sensibili all'umidità e all'anidride carbonica presenti nell'aria. I primi prototipi soffrivano anche di scarsa stabilità del catalizzatore e di breve durata. Ma sono stati fatti molti progressi e gli ultimi progetti accademici hanno iniziato a risolvere questi problemi.
Un progetto congiunto dell’Università dell’Illinois Chicago, dell’Argonne National Laboratory e della California State University, Northridge, ha mostrato una batteria litio-aria operativa nel 2024. Quel prototipo ha gestito più di 700 cicli in un ambiente che imitava l’aria naturale. Entro il 2025, l’Argonne National Laboratory ha collaborato con l’Illinois Institute of Technology per costruire un nuovo prototipo. Questa unità ha raggiunto il livello di densità energetica di 1.200 Wh/kg ed è durata 1.000 cicli di ricarica a temperatura ambiente standard. Gli esperti si aspettano che questo progetto specifico non sarà pronto per i veicoli reali prima del 2030.
CATL ha una storia di trasformazione di concetti chimici alternativi in prodotti reali. L’azienda ha presentato un progetto di batteria agli ioni di sodio nel 2020, e ora quelle batterie sono già in produzione di massa, con le case automobilistiche che le installano in diversi nuovi modelli di veicoli. Questi modelli includono GAC Aion UT e Changan Oshan 520. Anche altri marchi automobilistici come Geely, Chery e FAW utilizzano questi pacchi di ioni di sodio per abbassare i prezzi sulle auto elettriche più piccole.
Il nuovo annuncio di litio-aria mostra come la società prevede di dividere la propria sequenza temporale in tre parti distinte. Il piano a breve termine è quello di soddisfare le attuali esigenze del mercato utilizzando batterie esistenti e mature. Nel medio termine, CATL migliorerà l’esperienza di guida dei veicoli elettrici premium lanciando pacchetti a stato solido. Nel lungo termine si punta a massimizzare le capacità di stoccaggio dell’energia commercializzando la tecnologia litio-aria.
La bilancia degli affari pende a favore del produttore cinese che inizia questa ricerca a lungo termine. CATL detiene la quota di mercato più grande al mondo sia per le batterie di potenza che per i sistemi di accumulo di energia stazionari. Nel settore automobilistico, l’azienda si è assicurata una quota di mercato del 47,0% nell’aprile 2026. Sul fronte dello stoccaggio dell’energia, l’azienda ha venduto 121 GWh di batterie di accumulo nel corso del 2025. Questo volume ha dato loro una quota di mercato globale del 30,4%, mantenendola nella posizione numero uno a livello globale per cinque anni consecutivi.
