Batterie LFP vs NMC vs NCA: le differenze

Il mercato dell’auto è in costante sviluppo offrendo continue novità, soprattutto per coloro che hanno deciso di adottare una proposta elettrica; uno sviluppo così importante che ha portato alla creazione di soluzioni elettriche altamente diversificate, sia per le caratteristiche sia per le funzionalità. Come non tutti i motori sono sviluppati allo stesso modo, anche le batterie subiscono un processo di creazione differente che può portare ad avere caratteristiche anche marcate.

Questa diversificazione è guidata da diversi fattori, tra cui il costo, l'autonomia e le prestazioni. Le batterie ad alta tensione costituiscono una parte significativa dei costi di produzione dei veicoli elettrici; questo aspetto è dovuto alla complessa estrazione delle materie prime necessarie per la produzione delle batterie, il che porta a costi iniziali più elevati rispetto ai veicoli a combustione interna. Costo che poi si riflette sulle spese che un eventuale automobilista deve sostenere in caso di manutenzione al pacco batterie.

Secondo un rapporto di Citi Global Perspectives and Solutions, le batterie rappresentano circa un terzo dei costi totali di produzione dei veicoli elettrici. Forse proprio a questo proposito, la diversificazione dei prodotti chimici delle batterie è diventata una pratica comune tra i produttori al fine di offrire una gamma di opzioni ai consumatori che possano soddisfare le loro esigenze specifiche in termini di prezzo, autonomia e prestazioni.

Sul mercato sono disponibili, come anticipavamo, modelli con batterie di vario genere ma le più comuni sono tre: LFP (litio-ferro-fosfato), NMC (nichel-magnese-cobalto) e NCA (nichel-cobalto-ossido di alluminio), ma cosa cambia nello specifico e quali vantaggi ci sono?

Batterie LFP

Il litio-ferro-fosfato (LFP) sta emergendo come una soluzione di batteria più economica e sostenibile, svolgendo un ruolo chiave per offrire veicoli elettrici accessibili ad un pubblico sempre maggiore. A differenza delle batterie NMC e NCA, le batterie LFP non contengono nichel, cobalto e magnesio, il che si traduce in costi di produzione inferiori; inoltre, sono più resistenti e meno suscettibili a problemi termici rispetto ad altri modelli.

Questo tipo di batterie sono attualmente impiegate in diversi modelli in commercio, come MG ZS EV, BYD Atto 3 (con la sua Blade Battery) e alcune varianti di Tesla Model 3 e Model Y. Uno dei vantaggi chiave delle batterie LFP è la durata; possono infatti supportare oltre 3.000 cicli di ricarica completa, rispetto ai 1-2.000 delle NMC. Tesla, a questo proposito, raccomandai la ricarica al 100% per calibrare correttamente le batterie LFP e ottenere una percentuale accurata della carica residua, il che compensa il ciclo di vita più lungo di queste batterie.

Batteria NMC

Le batterie di tipo NMC sono ad oggi le più diffuse e si possono trovare a bordo di proposte di vario genere, sia entry-level sia premium. Come suggerisce il loro nome, queste batterie hanno una composizione catodica composta in larga parte da nichel, manganese e cobalto. Elementi difficili da ottenere in natura che spingono, quindi inevitabilmente, il prezzo della batteria verso l’alto.

Le batterie NMC offrono vantaggi in termini di maggiore densità energetica (cioè una maggiore autonomia, infatti Volvo le usa per le sue varianti "Extended Range") e sono meno sensibili alle basse temperature, consentendo una ricarica più veloce in climi freddi. I produttori di veicoli elettrici consigliano ai proprietari di caricare le batterie NMC ad un massimo del 80% per evitare il degrado a lungo termine; alcuni brand, come Polestar, incentivano la carica al 90% suggerendo la soglia massima solo come un’operazione occasionale (ad esempio viaggi lunghi, dove un 10% in più può essere comodo).

Batteria NCA

Simili alle NMC, le batterie nichel-cobalto-alluminio sono però meno comuni e utilizzate di conseguenza su pochi modelli, anche piuttosto “datati”. Tesla, ad esempio, le adotta(va) su Model 3 pre-restyling, Model S pre-restyling e Model X.

Analogamente alle NCA offrono una densità energetica elevata grazie alla sostituzione del manganese con l’alluminio; operazione necessaria vista la problematica ambientale legata al manganese e le possibilità di inquinamento ad esso legato.

Nonostante questo aspetto, le batterie NCA hanno un ciclo di vita più ridotto e costoso rispetto alle LFP, principalmente a causa della presenza di materiali più costosi come il cobalto e il nichel. Anche qui, come NMC, si consiglia una ricarica massima al 90% per preservare la salute sul lungo periodo.

Altri tipi di batterie

In aggiunta ai modelli commercializzati per la maggiore, sono allo studio ulteriori tipi di batterie che potrebbero creare una vera e propria svolta in questo campo di applicazione. La batteria agli ioni di sodio sono una tecnologia emergente che utilizza gli ioni di sodio come portatori di carica anziché gli ioni di litio; queste batterie sono simili alle LFP in termini di progettazione e funzionamento, ma utilizzano composti a base sodio negli elettrodi. Tra i vantaggi (e gli svantaggi), troviamo un costo limitato e una fabbricazione semplice (anche convertendo gli attuali impianti di LFP), ma anche una densità energetica non eccelsa.

Meglio, invece, per le batterie allo stato solido che sebbene siano ancora in sviluppo e in una fase quasi prototipale promettono prestazioni e caratteristiche davvero interessanti. Più in dettaglio, le soluzioni a stato solido scambiano l'elettrolita liquido con un elettrolita solido per fornire una maggiore autonomia e sicurezza. Quando arriveranno? Alcuni brand, come Stellantis, stimano i primi campi di applicazione nel settore dell'auto per il 2026, mentre altri suggeriscono che sarà necessario qualche anno in più.

Quale batteria utilizza la mia macchina?

Sebbene questa informazione potrebbe risultare più che utile per alcuni consumatori, la maggior parte dei produttori non indica chiaramente sui propri siti ufficiali quale sia la batteria impiegata; nella stragrande maggioranza è necessario "scavare" all'interno della pagina delle specifiche teniche nella speranza di ottenere questo dettaglio. Un chiaro esempio è fornito da Tesla che, nei mesi scorsi prima del lancio della nuova Model 3, ha commercializzato Model 3 dotate di batterie LFP al fine di ridurre i costi di produzione (e di vendita).

Anziché usare le parole corrette, quasi tutti i brand preferiscono suggerire la presenza di una specifica batteria utilizzando parole come "prestazioni" (NCM) o "lungo raggio" (NCM) o "standard" (LFP). Se da un lato comprendiamo la scelta attuata per non confondere il lettore con sigle spesso incomprensibili, dall'altra crediamo che maggiore trasparenza potrebbe servire anche solo per saziare le persone più navigate.