Dimensioni e previsioni del mercato dei materiali per batterie sostenibili, per tipo di batteria (ioni di litio, piombo-acido); materiale; applicazione - tendenze di crescita, attori chiave, analisi regionale 2026-2035

Fattori trainanti e sfide della crescita del mercato dei materiali per batterie sostenibili:

Fattori di crescita

• Innovazione nelle sostanze chimiche alternative per le batterie: la disponibilità limitata e i rischi geopolitici associati a litio, cobalto e nichel stanno guidando l'innovazione nelle sostanze chimiche alternative per le batterie, come le batterie agli ioni di sodio, litio-zolfo e allo stato solido, riducendo la dipendenza da risorse scarse. Nel contesto della ricerca di soluzioni energetiche accessibili e sostenibili, diverse alternative alle tradizionali batterie agli ioni di litio presentano un potenziale significativo. Le batterie agli ioni di sodio si distinguono per l'abbondanza e la convenienza del sodio rispetto al litio. Ciò non solo riduce i costi di produzione, ma riduce anche al minimo l'impatto ambientale associato all'approvvigionamento e alla lavorazione dei materiali. Inoltre, per applicazioni di accumulo di energia su larga scala, le batterie a flusso redox offrono una soluzione innovativa e altamente scalabile. Facendo circolare elettroliti liquidi attraverso celle elettrochimiche, queste batterie immagazzinano e rilasciano energia in modo efficiente attraverso il trasferimento di elettroni, in linea con le esigenze di integrazione delle energie rinnovabili.
  
  Inoltre, le batterie metallo-aria, come le batterie zinco-aria, rappresentano un'altra interessante alternativa. La loro capacità di raggiungere un'elevata densità energetica pur mantenendo una struttura leggera è fondamentale per migliorare le soluzioni di accumulo energetico. Queste batterie generano elettricità attraverso l'ossidazione di metalli come zinco o alluminio, utilizzando l'ossigeno presente nell'aria. Ciò elimina la necessità di mantenere un agente ossidante all'interno della batteria stessa, con conseguente design più compatto ed efficiente.
  
  Nel complesso, queste alternative evidenziano un passaggio verso tecnologie di accumulo dell'energia più sostenibili e accessibili, rispondendo alle preoccupazioni sia economiche che ambientali nella produzione e nel consumo di energia.
  
• Espansione delle soluzioni di accumulo di energia rinnovabile: con la continua crescita dell'energia solare, eolica e di altre fonti rinnovabili, soluzioni di accumulo di energia efficienti sono essenziali per bilanciare le fluttuazioni dell'approvvigionamento e garantire la stabilità della rete. Le batterie sostenibili, realizzate con materiali abbondanti ed ecocompatibili, stanno diventando una priorità per i progetti di accumulo di energia su larga scala, in particolare nelle aree rurali e fuori dalla rete, dove l'accesso a un'energia costante è limitato. Inoltre, la spinta verso la neutralità carbonica sta spingendo le aziende energetiche e i governi a investire in tecnologie per batterie con un impatto ambientale minimo, come le batterie agli ioni di sodio e quelle ferro-aria. Queste innovazioni migliorano la durata e l'efficienza dei sistemi di accumulo di energia, riducendo al contempo la dipendenza da materiali critici, rendendo l'adozione delle energie rinnovabili più sostenibile ed economicamente vantaggiosa nel lungo periodo.
  
  Pertanto, l'espansione delle soluzioni di accumulo di energia rinnovabile, come i parchi batterie per la vendita in rete e i sistemi solari off-grid, richiede materiali per batterie sostenibili e di lunga durata, in linea con la transizione verso l'energia pulita. Ad esempio, l'IEA ha riferito che, entro la fine del 2022, la capacità totale di accumulo di batterie su scala di rete installata era di circa 28 GW, la maggior parte dei quali era stata aggiunta nei 6 anni precedenti. Grazie all'aggiunta di oltre 11 GW di capacità di accumulo, le installazioni sono aumentate di oltre il 75% nel 2022 rispetto al 2021.

Il grafico seguente illustra l'aggiunta annuale di batterie di accumulo su scala di rete:

Sfide

• Elevati costi di investimento: la realizzazione di impianti di produzione conformi alle severe normative sulle emissioni e agli standard di impronta di carbonio è essenziale per produrre materiali per batterie in modo ecosostenibile. Ciò include l'utilizzo di tecnologie e procedure di produzione moderne che richiedono un maggiore impiego di capitale rispetto a quelle convenzionali. Ad esempio, si stima che la costruzione di una Gigafactory per batterie agli ioni di litio con una capacità produttiva annua di 35 GWh comporti un costo di circa 5 miliardi di dollari. Analogamente, la produzione sostenibile di altre materie prime essenziali come cobalto, nichel e grafite comporta costi maggiori per l'approvvigionamento, lo sviluppo della supply chain e l'implementazione di sistemi di cattura del carbonio.
  
• Problemi di gestione della catena di approvvigionamento: la produzione di materiali per batterie dipende spesso da fonti geografiche limitate, che possono essere soggette a interruzioni. Ad esempio, la fornitura e il prezzo di elementi vitali come litio, cobalto e nichel possono essere fortemente influenzati da conflitti geopolitici, restrizioni commerciali e normative ambientali in importanti paesi produttori. Secondo il Fondo Monetario Internazionale (FMI), le interruzioni della catena di approvvigionamento possono comportare maggiori spese e tempi di consegna più lunghi, il che può ostacolare l'espansione del mercato dei veicoli elettrici (EV) e la produzione di batterie in generale. Mantenere una catena di approvvigionamento stabile diventa fondamentale con l'aumento della domanda di batterie. Le aziende devono creare piani di riduzione del rischio che includano la diversificazione dei fornitori, l'approvvigionamento locale e la ricerca di materiali sostitutivi che possano ridurre la dipendenza dalle aree ad alto rischio.