I produttori europei stanno valutando sempre più la possibilità di optare per la tecnologia delle batterie al litio-ferro-fosfato (LFP), molto comune in Cina, piuttosto che alla tecnologia delle batterie al nichel-manganese-cobalto (NMC), più comune in Europa. Una scelta tecnologica importante in termini di sovranità industriale e dipendenza economica dai produttori di metalli... ma che può anche aiutarli a vendere veicoli elettrici più convenienti. 

Di fronte alla crescente domanda di veicoli elettrici più convenienti, i produttori europei stanno diversificando sempre più il proprio portafoglio di batterie. Stanno iniziando a integrare la tecnologia LFP (per litio, ferro, fosfato), un tipo di batteria agli ioni di litio che attualmente domina il mercato in Cina grazie al suo costo inferiore rispetto alle batterie NMC (per nichel, manganese, cobalto), più diffuse in Cina. Europa.
Abbastanza per mettere in discussione la sostenibilità degli investimenti europei nella produzione di batterie, che finora hanno riguardato soprattutto i NMC. Ciò solleva anche la questione di una potenziale dipendenza dai produttori asiatici, con diverse implicazioni in termini di metalli critici.
Si tratta, in altre parole, di una questione di sovranità industriale per il settore automobilistico del vecchio continente, che evidenzia la complessità di un ecosistema dove convivono diverse tecnologie per rispondere alla molteplicità degli usi della mobilità elettrica. Implica scelte politiche e industriali che influenzeranno l'adozione dei veicoli elettrici e le future dipendenze dell'Europa.
 

Lo stato dell’industria delle batterie in Europa

Le batterie agli ioni di litio sono il cuore della rivoluzione dei veicoli elettrici. Sono l’elemento strategico essenziale delle auto elettriche, di cui costituiscono fino al 40% del loro peso. La loro produzione richiede know-how altamente specializzato, investimenti significativi in ??capitale fisso e l’utilizzo di materie prime critiche. Un veicolo elettrico utilizza circa 200 kg di questi materiali, sei volte di più di un veicolo a combustione interna .
Il settore automobilistico ha ampiamente guidato le traiettorie intraprese dallo sviluppo tecnologico delle batterie, in particolare per migliorarne la densità energetica, la capacità di ricarica rapida e la sicurezza d’uso, riducendo al contempo i costi.  

Teoricamente, nelle batterie agli ioni di litio possono essere utilizzati tutti i tipi di elementi chimici. Ma per ora il mercato è dominato da due tecnologie: le batterie NMC e LFP. Il confronto tra batterie LFP e NMC rivela una complessa equazione tra prezzo, accessibilità, sicurezza, prestazioni e autonomia .
Nel 2023, le batterie NMC (nichel, manganese, cobalto) rappresentavano quasi i due terzi del mercato globale, mentre le batterie LFP (litio, ferro, fosfato) occupavano il 27% della quota di mercato . In Europa, il 55% dei veicoli elettrici è dotato di batterie NMC, il 40% utilizza batterie NCA (nichel, cobalto, alluminio) e solo il 5% è dotato di batterie LFP.
Infatti, i produttori europei hanno finora privilegiato le batterie NMC e NCA per la loro lunga autonomia, mentre le batterie LFP sono state utilizzate principalmente dai produttori cinesi. È soprattutto a causa delle richieste dei consumatori in termini di autonomia, prestazioni e ricarica rapida che l’Europa ha finora intrapreso la strada verso le batterie NMC ad alto contenuto di nichel.
 

Diversificazione utile al mercato europeo

Tuttavia, le batterie LFP si distinguono per il loro costo inferiore, un fattore cruciale nel contesto attuale in cui il prezzo elevato dei veicoli elettrici costituisce il principale ostacolo alla loro adozione di massa.
Non è tutto: offrono anche una migliore sicurezza, una maggiore durata e accettano meglio le ricariche complete , rendendoli più pratici per l'uso quotidiano. Tuttavia, rispetto alle batterie NMC, le batterie LFP hanno una densità energetica inferiore, che si traduce in un’autonomia più limitata a parità di volume.
Le case automobilistiche europee lo hanno capito e hanno recentemente annunciato cambiamenti significativi nella strategia. ACC (Automotive Cells Company), una joint venture tra Stellantis, Mercedes-Benz e TotalEnergies, ha recentemente sospeso la costruzione delle sue gigafabbriche in Germania e Italia , a seguito di un cambiamento nella sua strategia di approvvigionamento per includere batterie LFP. 

Tesla ha inoltre deciso di dotare i suoi modelli Model 3 e Model Y della batteria LFP a partire dal 2021. Volkswagen, infine, prevede di adottare la tecnologia LFP per rendere le sue auto elettriche più accessibili entro due anni.
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Questi annunci hanno sollevato qualche preoccupazione per la sostenibilità degli investimenti nelle batterie NMC, ma possono essere visti come una diversificazione da parte dei produttori europei, per soddisfare una varietà di esigenze e vincoli limitando al tempo stesso i rischi economici.

Ciò consentirà loro anche di adattarsi meglio alla segmentazione del mercato:

• Le batterie LFP potrebbero dominare il mercato dei veicoli elettrici entry-level e di fascia media (veicoli destinati a brevi spostamenti urbani o ad applicazioni che richiedono un’autonomia relativamente bassa),
• mentre gli NMC potranno essere segmentati nel segmento alto (o per applicazioni che richiedono maggiore autonomia, come i veicoli a lunga percorrenza).

 

Dilemma industriale e questione di sovranità

Questa diversificazione, sebbene possa rendere le auto elettriche più accessibili riducendo il costo delle batterie, non è priva di rischi: costringe i produttori europei a rivolgersi agli operatori asiatici.
Ampere, la filiale elettrica di Renault, sta già integrando la tecnologia LFP nella sua strategia sulle batterie in collaborazione con LG Energy Solutions (Corea del Sud) e CATL (Cina). Stessa cosa per Stellantis che ha siglato un accordo strategico con la cinese CATL nel novembre 2023.
Già oggi circa la metà delle capacità di produzione di batterie situate sul suolo europeo sono affidate ad aziende cinesi e sudcoreane , una tendenza che potrebbe peggiorare con le batterie LFP. Infatti, il 95% delle batterie LFP sono prodotte in Cina con produttori come BYD e CATL che hanno un controllo perfetto dei processi produttivi.
Queste partnership non sono un problema in sé. Possono addirittura rappresentare un’opportunità per beneficiare delle competenze tecnologiche di questi attori, che producono batterie di alta qualità ed economicamente competitive.
Il vero problema della dipendenza europea dalle materie prime riguarda proprio i NMC.
Infatti, le batterie LFP sono realizzate in carbonato di litio, mentre le batterie NMC sono realizzate in idrossido di litio, le cui catene di fornitura sono distinte. L’Europa importa il 78% del carbonato di litio dal Cile (e non dalla Cina) e ha persino firmato un accordo in tal senso con il Cile . Allo stesso tempo, anche i nuovi progetti minerari in Francia e in Europa dovrebbero contribuire a rafforzare le forniture europee di litio.
Il problema della dipendenza riguarda l’idrossido di litio utilizzato per le batterie NMC. Infatti, per trasformare il carbonato di litio in idrossido di litio, è necessario raffinarlo . Tuttavia, sono i player cinesi a raffinare il 62% della produzione globale di litio . Sebbene esista potenziale per progetti di raffinazione del litio in Europa , gli investimenti in questo anello della catena del valore tardano a concretizzarsi.
La produzione di batterie NMC richiede anche nichel e cobalto, materiali identificati come critici dalla Commissione Europea in parte a causa del rischio geopolitico della loro fornitura. Il cobalto viene estratto principalmente in Congo e raffinato dalla Cina al 67% .
In altre parole, per i produttori europei, concentrarsi maggiormente sulle batterie LFP limiterebbe anche i rischi di dipendenza in termini di fornitura di metalli critici.

Ma questa diversificazione del portafoglio dei produttori europei ha ripercussioni su tutti gli attori della catena del valore delle batterie in Europa, dalla produzione al riciclaggio.
I produttori di materiali per batterie NMC come Axens potrebbero incontrare difficoltà di conversione se il mercato dovesse spostarsi in modo significativo verso LFP. Umicore, uno dei principali attori nella produzione di materiali catodici attivi, ha deliberatamente scelto di non integrare LFP nel proprio portafoglio per concentrarsi sulle tecnologie NMC di cui è proprietaria. Ciò potrebbe compromettere la loro capacità di adattarsi rapidamente a questa nuova domanda.
 

Riciclaggio delle batterie meno redditizio

Anche per quanto riguarda il riciclaggio sorgono questioni industriali. Il riciclaggio delle batterie usate è essenziale per ridurre la dipendenza dalle materie prime importate e può anche rafforzare la resilienza europea in caso di interruzioni della catena di approvvigionamento causate da tensioni geopolitiche.
Tuttavia, i materiali utilizzati nel catodo determinano l’attrattiva economica del loro riciclaggio . Poiché le batterie LFP non contengono cobalto o nichel, i metalli più preziosi, mettono in discussione l’economia degli sforzi di riciclaggio.
Il riciclaggio delle batterie LFP è quindi molto meno interessante dal punto di vista economico rispetto a quello delle batterie NMC, soprattutto perché le LFP contengono circa il 20% in meno di litio rispetto alle NMC.
Questo è il paradosso: lo sviluppo delle capacità di riciclo delle batterie in Europa dipende dalla futura stabilizzazione delle scelte tecnologiche dei produttori di auto elettriche. E questa scelta tecnologica, lungi dall’essere banale, solleva questioni di sovranità industriale.
Date le attuali capacità di riciclaggio europee, le batterie NMC possono essere riciclate più facilmente rispetto alle LFP. Infatti, le tecniche di riciclaggio dominanti in Europa, basate sulla pirometallurgia, sono efficaci per recuperare nichel e cobalto, ma meno adatte per il litio .
La situazione avrebbe potuto cambiare visti i progetti annunciati da Orano ed Eramet che proponevano di sviluppare un'idrometallurgia efficiente per recuperare il litio. Tuttavia, Eramet ha recentemente annunciato l’annullamento del suo progetto di riciclaggio a fronte del calo della domanda di veicoli elettrici in Europa.

Riassumiamo:

• l'NMC consente una maggiore autonomia dei veicoli, pur essendo più costoso, e porta ad una maggiore dipendenza dai paesi terzi in termini di metalli critici. Ma il suo riciclaggio è redditizio e il settore industriale esiste già.
• L'LFP, dal canto suo, consente una minore autonomia, ma una migliore longevità della batteria e meno guasti tecnici, oltre a consentire di limitare la dipendenza dai metalli critici. Tuttavia, sono gli attori cinesi a controllare attualmente la catena del valore, e il suo riciclaggio è meno redditizio per gli attori europei, poiché il settore europeo attualmente non padroneggia i processi richiesti.

In queste condizioni, hanno ragione i produttori europei ad aprire con cautela la porta al LFP per le auto elettriche? La risposta a questa domanda è un dilemma industriale, con forti compromessi politici ed economici da raggiungere lungo tutta la catena del valore delle batterie, dall’estrazione mineraria al riciclaggio. Una cosa è certa, è il momento giusto per porre la domanda, mentre l’Europa è sempre più preoccupata per il proprio approvvigionamento di materie prime critiche, in un contesto di recupero minerario


(Lucas Miailhes - Doctorant en Science Politique/Relations Internationales, Institut catholique de Lille (ICL) - su The Conversation del 18/11/2024)


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