Veicoli elettrici con autonomie superiori ai 1,000 chilometri, velocità di ricarica paragonabili a quelle del rifornimento e la quasi totale eliminazione dei rischi di incendio: questi obiettivi, un tempo ambiziosi, stanno diventando realtà con la produzione in serie e l'integrazione di batterie allo stato semi-solido. Nell'agosto 2025, SAIC MG ha annunciato il lancio in prevendita della nuovissima MG4, con una variante dotata della prima batteria allo stato semi-solido prodotta in serie al mondo. Questo segna la transizione ufficiale della tecnologia delle batterie di potenza dall'era delle batterie liquide a quella delle batterie allo stato semi-solido. Oltre a SAIC, anche altri marchi, tra cui NIO ET9 e Lynk & Co Zhi Guang, hanno pianificato varianti che utilizzano batterie allo stato semi-solido. Il panorama competitivo del settore delle batterie di potenza sta attraversando un periodo di rimodellamento.

Cos'è una batteria semi-solida?

Una batteria allo stato semisolido utilizza un elettrolita ibrido solido-liquido. Questo elettrolita si trova a metà strada tra lo stato liquido e quello solido, presentando sia caratteristiche di fluidità che di solidità. Nello specifico, attraverso un processo di solidificazione in situ, il contenuto di elettrolita liquido viene ridotto al 5-10%, mentre la parte restante è costituita da materiali solidi. Questo design preserva l'efficienza della conduttività ionica, migliorando significativamente la sicurezza e la densità energetica.

Il suo principio di funzionamento è simile a quello delle batterie agli ioni di litio convenzionali: durante la carica, gli ioni di litio si staccano dal catodo e migrano attraverso l'elettrolita semisolido fino all'anodo; il processo di scarica inverte questo processo. Gli elettroni fluiscono attraverso il circuito esterno per formare corrente, consentendo l'accumulo e il rilascio di energia elettrica.

Distinzione tra batterie semisolide e allo stato solido

Le batterie allo stato solido sono costituite da tutti i componenti realizzati in materiali solidi. Al contrario, le batterie semisolide utilizzano un elettrolita ibrido solido-liquido, che si differenzia dalle batterie liquide convenzionali e non rappresenta una fase di transizione verso la tecnologia allo stato solido. Come sottolineato da Miao Wei, membro del Comitato permanente del Comitato nazionale della Conferenza consultiva politica del popolo cinese: "Le batterie semisolide rientrano nella categoria delle batterie liquide e non devono essere confuse con le batterie allo stato solido".

Per quanto riguarda la densità energetica, le batterie allo stato semisolido raggiungono in genere 350-400 Wh/kg, mentre le batterie allo stato solido superano teoricamente i 500 Wh/kg. In termini di sicurezza, le batterie allo stato solido eliminano sostanzialmente i rischi di fuga termica eliminando completamente gli elettroliti liquidi. Al contrario, sebbene le batterie allo stato semisolido migliorino significativamente la sicurezza, mantengono alcuni rischi in condizioni estreme.

Tuttavia, le batterie semi-solide offrono vantaggi pratici in termini di costi e processi produttivi. Possono utilizzare circa il 70% delle attuali attrezzature di produzione per batterie liquide, con costi di conversione pari ad appena il 20% di quelli delle batterie allo stato solido. Questa efficienza in termini di costi è un fattore chiave per una loro più rapida transizione alla produzione di massa.

Cronologia della produzione di massa: i semisolidi conducono, seguono i materiali completamente allo stato solido

Con l'entrata in produzione di massa delle batterie semi-solide, l'attenzione del settore si è spostata sui tempi di implementazione delle batterie allo stato solido. Diversi esperti suggeriscono che la produzione di massa su larga scala di batterie allo stato solido sarà ancora lontana diversi anni. Aziende come CATL, BYD e Guoxuan High-Tech hanno avviato progetti pilota, con la verifica iniziale dell'integrazione nei veicoli prevista intorno al 2027. Anche giganti esteri come Toyota e Samsung SDI puntano al 2027 come traguardo fondamentale.

Il layout industriale a catena completa della Cina

Questa rivoluzione delle batterie non si limita solo alle case automobilistiche e ai produttori di batterie, ma spinge verso innovazioni lungo l'intera catena di fornitura. Dagli elettroliti e materiali per elettrodi all'accumulo di energia e all'integrazione di sistemi, le aziende sono alla ricerca di nuove innovazioni.

Shanghai Huijue Technology Group sta svolgendo un ruolo attivo in questo processo. In qualità di attore chiave a livello nazionale nel settore dell'accumulo di energia e delle soluzioni di alimentazione, Huijue ha maturato una vasta esperienza nell'accumulo di energia raffreddato a liquido, nei sistemi di accumulo fotovoltaico residenziale e nell'energia distribuita. Con la crescente applicazione di batterie semisolide e, in futuro, completamente allo stato solido, Huijue sta esplorando come integrare queste nuove tecnologie di batterie nei sistemi di accumulo di energia per migliorare sia la sicurezza che la densità energetica. In particolare, Huijue sta anche promuovendo attivamente soluzioni ibride eolico-solare per i sistemi energetici residenziali, offrendo opzioni personalizzabili per offrire agli utenti una maggiore scelta durante la transizione energetica. È prevedibile che Huijue si evolverà oltre il ruolo di semplice fornitore di sistemi di accumulo di energia, posizionandosi come un fattore chiave per l'implementazione pratica delle tecnologie di batterie di prossima generazione.

Il valore transitorio delle batterie allo stato semisolido

Nel breve termine, le batterie allo stato semi-solido sono destinate a diventare la soluzione di mercato principale entro i prossimi cinque anni. Raggiungono un equilibrio ottimale tra densità energetica, sicurezza e costi, accumulando al contempo una preziosa esperienza di industrializzazione per l'ulteriore sviluppo di batterie completamente allo stato solido. Aziende leader come Guoxuan High-Tech, Farasis Energy e CATL hanno tutte annunciato piani di produzione di massa per batterie allo stato semi-solido di prossima generazione, mentre integratori di sistemi come Huijue stanno esplorando attivamente i loro scenari applicativi.

Uno sguardo al futuro

Dopo il 2030, con la graduale commercializzazione delle batterie allo stato solido, sia il settore dei veicoli elettrici che quello dell'accumulo di energia subiranno una profonda trasformazione. Entro quella data, autonomie superiori ai 1,000 chilometri, sicurezza eccezionale ed esperienze di ricarica rapida "simili a quelle dei veicoli a benzina" diventeranno realtà. La produzione di massa di batterie allo stato semisolido rappresenta non solo una pietra miliare nell'evoluzione delle batterie per l'energia, ma anche un significativo preludio alla più ampia rivoluzione energetica.