Con il calo dei prezzi delle batterie, le prestazioni diventano centrali nell'evoluzione dell'accumulo di energia

A causa dell'eccesso di offerta globale di materiali per batterie agli ioni di litio, in particolare celle al litio ferro fosfato (LFP) in Cina, i prezzi dei sistemi di accumulo di energia sono crollati. Solo nel 2024, il settore ha spedito un record di 330 GWh di sistemi di accumulo di energia a batteria (BESS), trainato da un'aggressiva riduzione dei costi e dall'espansione della capacità produttiva.

Edward Rackley, responsabile della divisione accumulo di energia presso CRU, sottolinea che, sebbene i prezzi bassi abbiano stimolato la crescita, i produttori stanno ora entrando in una fase critica in cui il semplice taglio dei costi non è più sufficiente per rimanere competitivi.

Un passaggio dal costo alla capacità

Il settore BESS sembra stia passando da una fase di rapida riduzione dei costi a una focalizzata sul miglioramento delle prestazioni. Questo rispecchia il passaggio osservato nel settore solare dalla tecnologia PERC multicristallina a quella monocristallina tra il 2015 e il 2019. Per le batterie, il passaggio dalle composizioni chimiche nichel-manganese-cobalto (NMC) a quelle LFP (Limited Power Supply), con particolare attenzione alla creazione di maggiore valore, misurato in dollari per kilowattora, da ciascun sistema.

Per restare al passo con i tempi, i produttori devono migliorare la densità energetica, aumentare la durabilità e fornire più kilowattora per metro quadrato, un parametro essenziale per i progetti su larga scala con limiti di spazio.

La fine della curva dei costi?

I costi di produzione delle batterie agli ioni di litio sono diminuiti drasticamente dalla loro introduzione negli anni '90, in gran parte grazie alle economie di scala nell'estrazione mineraria, nell'approvvigionamento dei materiali e nella produzione. Con la produzione globale di batterie che ha ormai raggiunto la soglia del terawattora, ulteriori riduzioni dei costi dipenderanno dai progressi tecnologici piuttosto che dalla sola scala.

Da questo momento in poi, migliorare la capacità energetica per unità di spazio o di peso è fondamentale per ottenere continui miglioramenti in termini di convenienza ed efficienza.

Verso prestazioni più elevate

I produttori si stanno concentrando sempre di più su tecnologie che estendano la durata di vita dei sistemi o aumentino l'energia per carica. Le piattaforme BESS di nuova generazione promettono maggiori capacità di accumulo e migliori prestazioni operative, ma la sfida principale risiede nel bilanciare l'innovazione con l'efficienza dei costi e l'affidabilità a lungo termine.

Gli sviluppi futuri si concentreranno probabilmente sulla durata del ciclo e sull'efficienza delle prestazioni, piuttosto che esclusivamente sulla densità energetica. La vera sfida consiste nel migliorare il costo livellato dell'accumulo (LCOS), un parametro influenzato da fattori quali l'investimento di capitale, i costi operativi, la longevità della batteria e l'efficienza del sistema.

Per avere successo sul mercato, qualsiasi nuova tecnologia di storage deve migliorare le prestazioni o ridurre i costi senza compromettere la durata complessiva o la sicurezza del sistema.

Il peso del progresso

La chimica LFP, dopo quasi tre decenni di perfezionamento, si sta avvicinando ai suoi limiti di capacità teorica. Ciononostante, l'abbandono delle celle dedicate ai veicoli elettrici ha permesso ai sistemi di batterie su scala industriale di crescere significativamente. Negli ultimi sei anni, la capacità energetica dei sistemi containerizzati è passata da 500 kWh a ben 8 MWh per unità.

Questo aumento della densità energetica consente installazioni più compatte, con conseguente risparmio sull'uso del suolo e sui costi infrastrutturali, ma introduce ulteriori complessità nella gestione termica e nella sicurezza del sistema.

Tuttavia, i limiti fisici potrebbero limitare la crescita futura. In regioni come il Nord America e l'Europa, il peso degli attuali sistemi containerizzati ad alta capacità da 20 piedi si sta avvicinando alle soglie massime di trasporto. CRU prevede che questi vincoli logistici potrebbero limitare la capacità dei container a un valore compreso tra 8 MWh e 11 MWh nel breve termine.

Cosa succederà adesso?

Nuove innovazioni, come la LFP ad alta densità di compattazione, stanno aumentando la densità energetica senza richiedere cambiamenti radicali nella progettazione, rendendo più difficile l'affermazione di soluzioni chimiche alternative. Tecnologie come le batterie agli ioni di sodio devono offrire prestazioni competitive a un costo sostenibile, insieme a un percorso chiaro verso futuri miglioramenti, per sfidare il predominio della LFP.

Per ora, LFP continua a essere leader grazie alla sua maturità, affidabilità e convenienza. Qualsiasi concorrente che voglia rivoluzionare questo mercato dovrà eguagliare o superare le prestazioni di LFP, mantenendo al contempo la competitività sui costi e la scalabilità produttiva.