Le batterie agli ioni di Na sono arrivate sul mercato e la tecnologia può fare a meno di materie prime critiche; ha un'energia specifica paragonabile alla LFP; e offre densità di potenza, prestazioni a bassa temperatura e sicurezza superiori. Na-ion è rivolto ad applicazioni fisse e mobili meno impegnative. Le applicazioni per la mobilità rappresentano circa l’86% di tutte le batterie in uso, principalmente nei veicoli commerciali leggeri e personali e negli autobus. Un rapporto dell’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (IRENA) rileva che, sebbene sia ancora incerto se le batterie agli ioni di sodio diventeranno un’alternativa dirompente alla tecnologia agli ioni di litio, potrebbero offrire significative opportunità di risparmio sui costi in applicazioni come i veicoli elettrici e lo stoccaggio di energia su larga scala.
La proiezione di un costo dei pacchi batteria a circa
$80/kWh entro il 2026 segna un punto di svolta fondamentale per la stabilità delle reti elettriche e la decarbonizzazione. A questo prezzo, i sistemi BESS (Battery Energy Storage Systems) diventano direttamente competitivi con le centrali "peaker" a gas, utilizzate per coprire i picchi di domanda.
Confronto tra BESS Litio ($80/kWh) e H2W NFPP
La tecnologia NFPP (Fosfato di Ferro e Sodio Fluorurato), promossa da aziende come H2W Energy, rappresenta l'evoluzione delle batterie agli ioni di sodio (SIB).
| Caratteristica |
| BESS Litio (LFP) - Proiezione 2026 | H2W NFPP (Ioni di Sodio) | |
| Costo Stimato | $80/kWh (pacco batteria) | Potenzialmente 20-30% inferiore a regime |
| Materie Prime | Litio ($15/kg), Cobalto/Nichel (alcuni) | Sodio ($0,05/kg), Abbondante e Geopoliticamente sicuro |
| Durata (Cicli) | ~3.000 - 6.000 cicli | Fino a 10.000 cicli (70% DoD) |
| Sicurezza | Rischio thermal runaway (seppur basso in LFP) | Estremamente sicura, non infiammabile |
| Temperature | Sensibile al freddo (richiede riscaldamento) | Funzionamento ottimale in "tutti i climi" |
| Densità Energetica | Alta (ideale per EV e spazi ridotti) | Minore del litio, ma eccellente per storage statico |
Perché il costo di $80/kWh è il "Killer" del gas?
- Parità di Costo (LCOS): Con pacchi batteria a $80/kWh, il costo livellato dell'energia immagazzinata (LCOS) può scendere sotto i $65/MWh. Questo valore è inferiore al costo operativo di molte centrali a gas a ciclo aperto utilizzate per i picchi.
- Sostituzione dei Peaker: Entro il 2026, i BESS non serviranno solo per bilanciare le rinnovabili, ma inizieranno a sostituire fisicamente le turbine a gas grazie alla capacità di fornire servizi di rete (frequenza e inerzia) in millisecondi.
- Vantaggio delle NFPP: Mentre il litio domina per densità, le batterie H2W NFPP puntano a un costo di esercizio ancora più basso nel lungo termine grazie alla durata di 15-25 anni e alla minor dipendenza da materiali rari, rendendole ideali per installazioni utility-scale dove il peso non è un fattore critico.
Prezzo delle Celle (Cell Level)
- Target 2026: Si prevede che il costo delle celle al sodio scenderà verso i $40 - $50/kWh.
- Confronto: Già a metà 2025, i costi di produzione dei precursori NFPP in Cina stavano scendendo rapidamente, con l'obiettivo di portare le celle finite nell'intervallo di 0,4 yuan/Wh (circa $55/kWh) entro il 2026.
Prezzo del Pacco Batteria (Pack Level)
- Stima 2026: Il prezzo medio di un pacco batteria al sodio (Na-ion) è stimato tra $60 e $80/kWh.
- Vantaggio competitivo: Le NFPP puntano a essere dal 20% al 30% più economiche rispetto alle batterie al litio LFP di pari capacità, una volta che la produzione sarà scalata su volumi industriali.
Prezzo del Sistema Completo (Utility-Scale BESS)
- Costo installato: Per i grandi sistemi di accumulo (BESS), il costo totale dell'hardware (inclusi inverter e gestione termica) dovrebbe aggirarsi intorno ai $110 - $130/kWh nel 2026.
Attuale situazione del 2025 si e conclusa come in figura:
Secondo un rapporto dell’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili (IRENA), le batterie agli ioni di litio (SIB) potrebbero offrire una promettente alternativa in termini di riduzione dei costi alle batterie agli ioni di litio (LIB). Il rapporto dell’agenzia “Sodium-Ion Batteries: A technology brief” afferma che il caso dei SIB ha acquisito importanza per la prima volta nel 2021, quando i prezzi del carbonato di litio hanno iniziato a salire alle stelle, ma poiché da allora i prezzi del litio sono scesi, resta da vedere se i SIB diventeranno un’alternativa più economica ai LIB a lungo termine. Tuttavia, il rapporto aggiunge che i SIB potrebbero ancora mantenere un vantaggio competitivo rispetto ai LIB, con alcuni produttori che si aspettano che il costo delle celle SIB scenda a 40 dollari/kWh una volta che la produzione aumenterà. I SIB hanno un potenziale vantaggio rispetto ai LIB grazie all’abbondanza e all’accessibilità del sodio, un materiale notevolmente più economico del litio. IRENA afferma che il prezzo del carbonato di sodio tra il 2020 e il 2024 è stato compreso tra $ 100/tonnellata e $ 500/tonnellata, mentre il prezzo del carbonato di litio è rimasto al di sopra della stessa cifra.periodo di tempo variava tra 6.000 $/tonnellata e 83.000 $/tonnellata. Il sodio è inoltre circa 1.000 volte più abbondante del litio nella crosta terrestre e circa 60.000 volte più abbondante negli oceani, portando l’IRENA a suggerire che i SIB potrebbero contribuire ad allentare la pressione sulla catena di approvvigionamento e a diversificare il panorama delle batterie, in particolare in un contesto di crescita della diffusione dei veicoli elettrici, che si prevede rappresenterà il 90% del trasporto stradale entro il 2050. L’agenzia ha anche suggerito che i SIB possano utilizzare materiali più convenienti nella loro costruzione, come materiali catodici generalmente più economici come manganese e ferro, e l’uso di collettori in alluminio invece di quelli in rame nei LIB. I SIB hanno anche il vantaggio di un maggiore potenziale di riduzione dei costi rispetto ai LIB grazie al fatto che la tecnologia è ancora nella sua fase nascente, aggiunge il rapporto. Si prevede che la capacità di produzione dei SIB raggiungerà quest’anno fino a 70 GWh, concentrata prevalentemente in Cina e dominata da prodotti chimici catodici a ossido metallico stratificato. Mentre si prevede che la capacità produttiva aumenterà fino a 400 GWh all’anno entro la fine del decennio, IRENA sottolinea che vi è ancora incertezza sulla futura penetrazione nel mercato dei SIB, con previsioni di domanda da diverse fonti che vanno da 50 GWh a 600 GWh all’anno entro la fine del decennio.
A parte i veicoli elettrici, IRENA afferma che esiste un grande potenziale per i SIB nello stoccaggio energetico stazionario su larga scala poiché offrono caratteristiche di sicurezza promettenti, buone prestazioni in un intervallo di temperature e durata di vita competitiva. I SIB potrebbero anche svolgere un ruolo particolarmente cruciale in ambienti a bassa e alta temperatura per motivi di sicurezza, dove possono sovraperformare le LIB. IRENA aggiunge che, sebbene il potenziale per i SIB sia sostanziale, il futuro sviluppo della capacità rimane poco chiaro, con sfide relative a garantire una domanda sufficiente e una solida catena di approvvigionamento. L’agenzia sottolinea inoltre che i SIB non dovrebbero essere visti come un sostituto completo delle LIB, ma piuttosto come una tecnologia complementare che può contribuire ad alleviare alcuni dei problemi di sostenibilità e disponibilità che circondano la catena di approvvigionamento delle batterie. “Il successo a lungo termine dei SIB dipenderà probabilmente da una serie di fattori, tra cui i costi e la disponibilità dei materiali”, conclude il rapporto. “Colli di bottiglia nella catena di approvvigionamento del litio, È probabile che la carenza di litio o i costi più elevati del litio si traducano in tassi di penetrazione più elevati per i SIB, mentre ulteriori riduzioni dei costi nei LIB potrebbero avere un effetto negativo sulla domanda di SIB”.
La capacità delle batterie agli ioni di litio installate nei veicoli in tutto il mondo e si prevede che la domanda globale annuale raggiungerà tra 4 TWh e 6 TWh nel 2030. Nel 2023, le vendite globali di veicoli elettrificati sono aumentate del 35%, su base annua, superando i 14 milioni e raggiungendo una quota del 16% sulle vendite totali di veicoli, rispetto al 14% nel 2022. La Cina ha totalizzato 8,3 milioni di veicoli elettrici, l’Unione Europea prevede che il prezzo delle batterie sarà inferiore a 100 dollari/kWh entro il 2026. La previsione è stata inclusa nel rapporto “Battery technology in the European Union: 2024 status report on technology development, trends, value chain and market”, redatto dall’Osservatorio UE sulle tecnologie per l’energia pulita (CETO).
CETO dell’Unione Europea ha pubblicato il rapporto “Battery Technology in the European Union”, che analizza le batterie in tutto il blocco e offre prospettive per gli anni a venire. Il rapporto si concentra sulle batterie allo stato solido (SSB), sui dispositivi agli ioni di sodio (Na-ioni) e considera la tecnologia generale delle batterie da utilizzare nei sistemi di accumulo dell'energia delle batterie stazionarie (BESS) e 2,4 milioni e gli Stati Uniti 1,6 milioni. Prezzi delle batterie Nel 2023, il prezzo medio globale delle batterie per kilowattora di capacità di stoccaggio è diminuito del 14%, tornando a una tendenza a lungo termine di prezzi in calo. Si prevede che questa tendenza continui. Nel 2026/27, si prevede che il prezzo medio del pacco scenderà al di sotto di 100 dollari/kWh, sulla base dei costi delle materie prime, della concorrenza e della pressione esercitata da tecnologie alternative come le batterie agli ioni di Na, che potrebbero essere più economiche del 30% rispetto ai dispositivi LFP quando la produzione delle prime verrà aumentata. I costi SSB erano compresi tra 300 $/kWh e 500 $/kWh nel 2023 e si prevede che scenderanno da 100 $/kWh a 150 $/kWh entro il 2034.
Finanza e ricerca e sviluppo
Gli investimenti pubblici globali in ricerca, sviluppo e innovazione sono aumentati da 450 milioni di euro (472 milioni di dollari), nel 2021, a circa 490 milioni di euro nel 2022, con Stati Uniti, Unione Europea e Canada in testa. Gli investimenti pubblici annuali nell’Unione Europea hanno raggiunto i 270 milioni di euro, ripetendo la cifra registrata nel 2021. I principali investitori dell’UE sono stati la Francia, Austria, and Germania.
I finanziamenti privati globali in ricerca e sviluppo e gli investimenti in capitale di rischio negli sviluppatori di batterie sono diminuiti del 27%, su base annua, a 7,5 miliardi di euro nel 2023. Ciò è stato trainato da Cina e Stati Uniti, mentre l’Unione Europea ha raggiunto il massimo storico.
Tra le caratteristiche chimiche delle batterie analizzate, il maggiore interesse scientifico è stato dimostrato dalle batterie agli ioni di Na. Gli SSB hanno suscitato un po’ meno interesse. In ciascuno dei settori chimici analizzati, la Cina è risultata leader mentre l’Unione Europea si è classificata seconda, terza o quarta, a seconda del settore chimico in questione.
Dati di produzione ed esportazione
Le installazioni globali di nuovi BESS stazionari sono aumentate di oltre il 115%, su base annua, fino a superare i 130 GWh nel 2023 per un totale di 300 GWh. Si prevede che il mercato crescerà fino a circa 490 GWh entro il 2030. La Cina ha aperto la strada, con 70 GWh e il 60% della quota di mercato globale. Al secondo posto gli Stati Uniti, rispettivamente con 28 GWh e 20%; davanti all’Unione Europea, rispettivamente con 16 GWh e 12%. Gli autori del rapporto prevedono che entro il 2030 nell’Unione Europea saranno 200 GWh di batterie stazionarie, più oltre 2 TWh di capacità su 55 milioni di veicoli elettrici. Il parco auto dell’UE, composto da 270 milioni di persone, deve essere a emissioni zero entro il 2030.
La tecnologia dominante delle batterie è quella agli ioni di litio, compresi i dispositivi al litio ferrofosfato (LFP), al nichel manganese ossido di cobalto (NMC) e ai dispositivi al nichel cobalto ossido di alluminio. Gli ioni di litio continueranno a dominare, afferma il rapporto, ma ci sarà uno spostamento verso prodotti chimici a basso o zero contenuto di cobalto, tra cui LFP, fosfato di ferro e manganese e NMC811
Nel 2023 il valore totale delle batterie prodotte nell’Unione Europea sfiorava i 35 miliardi di euro. Il segmento più consistente era la produzione di accumulatori, con una quota dell’85%. Le batterie non ricaricabili hanno contribuito per il 12%. Circa il 70% degli accumulatori erano batterie agli ioni di litio. Le esportazioni globali di batterie sono state stimate a 260 miliardi di euro nel periodo 2021-2023. Le esportazioni dell’UE verso i paesi extra-UE hanno raggiunto quasi 18 miliardi di euro, ovvero il 9% del totale.
L’Unione Europea soddisfa la metà della sua domanda di batterie con le importazioni. Nel 2023, le esportazioni dell’UE sono aumentate del 25% mentre le importazioni sono aumentate del 22%. Il deficit ha raggiunto la cifra record di 18,6 miliardi di euro, il 26% in più rispetto al 2022. La Cina è rimasta il maggiore esportatore di batterie al mondo, con Polonia e Ungheria rispettivamente al secondo e terzo posto. La Germania è stata il maggiore importatore mondiale, seguita da Stati Uniti e Hong Kong.La capacità di produzione annuale di celle di batterie in Europa è stata stimata in 175 GWh/anno nel 2023. La capacità di produzione di componenti di batterie ha raggiunto i 40 GWh per la produzione di celle per materiali catodici attivi; 120 GWh per la produzione di separatori e 230 GWh per la produzione di elettroliti.La dipendenza dell’Unione Europea dai fornitori di paesi terzi potrebbe essere significativamente ridotta sviluppando e implementando batterie con materie prime a bassa o zero criticità, come LFP, ioni di Na. Mentre l’Unione Europea rappresentava oltre il 25% dei veicoli elettrici globali nello stesso periodo.
