Batterie per auto elettriche con tecnologia LFP e NMC: differenze, vantaggi e svantaggi
Gaetano Cesarano
25 Agosto 2023 - 09:46
Scopriamo le differenze tra le batterie al litio LFP (Litio Ferro Fosfato) e NMC (Nikel Manganese Cobalto), verificando vantaggi e svantaggi di ognuna delle due tecnologie.
Le batterie sono il cuore pulsante dell’industria automobilistica moderna, alimentando la spinta verso la mobilità elettrica. Due tecnologie chiave che stanno dietro a questa evoluzione sono le batterie LFP (Litio Ferro Fosfato) e le batterie NMC (Nikel Manganese Cobalto). Sebbene condividano l’obiettivo di alimentare veicoli elettrici, queste batterie differiscono significativamente nelle loro caratteristiche e prestazioni.
Le batterie al litio di tipo NMC sono le più comuni nel settore automotive, ma il progresso delle batterie LFP, unito al loro minor costo industriale, sta spingendo diversi costruttori (Tesla compresa) ad adottarle per i loro modelli entry level.
Scoprire le differenze tra le batterie con tecnologia LFP e NMC permetterà quindi di effettuare una scelta più informata e consapevole nella scelta di un’auto elettrica.
Differenze tra batterie LFP e NMC: composizione chimica e struttura
Le batterie LFP prendono il nome dalla loro composizione chimica, che include litio, ferro e fosfato. Questa combinazione conferisce alle batterie LFP una maggiore stabilità termica e una notevole sicurezza. All’interno delle batterie LFP, gli ioni di litio si muovono attraverso un elettrolita solido per raggiungere l’anodo e il catodo, generando l’energia elettrica necessaria.
Le batterie NMC, al contrario, sono composte da una miscela di nichel, manganese e cobalto. Questa combinazione fornisce alle batterie NMC una maggiore densità energetica, consentendo di immagazzinare più energia in uno spazio più piccolo. All’interno delle batterie NMC, gli ioni di litio si muovono attraverso un elettrolita liquido per raggiungere l’anodo e il catodo, offrendo una maggiore efficienza energetica.
Vantaggi delle batterie LFP
Le batterie LFP presentano un’elevata stabilità termica e una maggiore sicurezza rispetto ad altre tipologie di batterie al litio. Questo le rende una scelta ideale per applicazioni che richiedono una maggiore affidabilità e sicurezza, non è un caso che siano utilizzate anche per i sistemi di stoccaggio di energia domestica. Le batterie LFP hanno anche una durata più lunga rispetto a quelle con diversa tecnologia, il che le rende una scelta sostenibile a lungo termine per molti utenti.
- Alta stabilità termica e sicurezza: le batterie LFP primeggiano in termini di sicurezza grazie alla loro elevata stabilità termica. Questa caratteristica le rende ideali per applicazioni che richiedono elevata affidabilità come quelle previste dall’industria automotive.
- Lunga durata: le batterie LFP spesso vantano una durata di vita più lunga rispetto ad altre tecnologie. Questo può tradursi in una scelta sostenibile a lungo termine, riducendo la necessità di sostituire frequentemente le batterie.
- Elevata efficienza energetica: le batterie LFP offrono un’elevata efficienza energetica durante il ciclo di carica e scarica. Questo le rende ideali per applicazioni che richiedono un flusso costante di energia.
Vantaggi delle batterie NMC
Le batterie NMC offrono una densità energetica superiore rispetto a quelle "Litio Ferro Fosfato" e per questo motivo possono immagazzinare più energia in un volume più ridotto. Questa caratteristica le ha rese particolarmente adatte nell’utilizzo in dispositivi portatili, come telefoni cellulari e laptop, dove lo spazio è un fattore critico, ma con l’evoluzione del settore automotive hanno iniziato ad essere impiegate anche sui veicoli elettrici per diminuire le masse e favorire la progettazione di vetture meno vincolate da pacchi batteria di grandi dimensioni ma con elevata autonomia.
- Densità energetica superiore: le batterie NMC sono caratterizzate da una elevata densità energetica. Questo significa che possono immagazzinare più energia in uno spazio più piccolo, risultando ideali per veicoli con limiti di spazio per l’installazione delle batterie.
- Ampia gamma di applicazioni: le batterie NMC possono essere utilizzate in diverse applicazioni grazie alla loro versatilità e adattarsi a diverse esigenze per i veicoli elettrici.
- Buona capacità di scarica: le batterie NMC hanno una buona capacità di scarica, consentendo un’efficiente erogazione di energia durante l’utilizzo che le rende adatte a situazioni in cui possono essere richieste elevati picchi di potenza.
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Batteria LFP e NMC: quale è la migliore?
La scelta tra batterie LFP e NMC per veicoli elettrici dipende dalle esigenze specifiche di ciascuna applicazione e ognuna delle sue soluzioni presenta dei limiti che è importante prendere in considerazione.
Le batterie LFP hanno un rapporto energia/peso inferiore rispetto ad altre tecnologie, il che significa che possono immagazzinare meno energia in un dato peso. Le batterie LFP eccellono però nella stabilità termica e nella durata, rendendole adatte per applicazioni che richiedono un’alta affidabilità e una lunga vita utile.
Le batterie NMC brillano in termini di densità energetica e capacità di scarica, rendendole ideali per veicoli che richiedono un’elevata potenza in uno spazio limitato. Allo stesso tempo però hanno una durata generalmente più breve rispetto alle LFP e sono più soggette a rischi di sicurezza, come surriscaldamento e incendio, soprattutto in situazioni di sovraccarico o scarica eccessiva.
L’industria sta facendo passi da gigante nel campo delle batterie per utilizzo automotive per garantire maggiore adattabilità e prestazioni sempre superiori.
Le batterie NMC (Nikel Manganese Cobalto) sono ancora tra le più comuni perché garantiscono più potenza a parità di peso (nell’ordine dei 200 Wh/kg), ma le batterie LFP (Litio Ferro Fosfato) hanno fatto notevoli progressi raggiungendo in alcuni casi una densità anche superiore a 120 Wh/kg. I minori costi di produzione di queste ultime e la loro capacità di resistere a più cicli di carica e scarica (grazie a una curva di scarica lineare) le sta rendendo sempre più interessanti per applicazioni sui modelli entry level di tutti i produttori di veicoli elettrici (da Byd a Volvo, da MG a Tesla) e nei casi dove non sono richieste le massime performance.
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