Entrare nel Centro Ricerca e Sviluppo Porsche di Weissach è un'esperienza riservata a pochi eletti. È qui, nel cuore pulsante dell'innovazione tecnologica della casa di Zuffenhausen, che nascono le idee e vengono forgiate le tecnologie che definiranno il futuro della mobilità sportiva. Ho avuto il privilegio raro di varcare queste porte, solitamente sigillate, per addentrarci in uno degli ambiti più cruciali per la prossima era elettrica: lo sviluppo delle batterie ad alte prestazioni. Un viaggio che ci ha permesso di comprendere come Porsche riesca a coniugare l'anima sportiva che la contraddistingue con le sfide della durata, della ricarica ultra-rapida e, non da ultimo, della sostenibilità.
La cella, atomo della potenza
Tutto parte dalla singola cella, l'elemento base di ogni batteria. Porsche utilizza principalmente celle a sacchetto (Pouch-Cell), il cui design prevede strati alternati di anodo, catodo e separatore, immersi in un elettrolita e racchiusi in un foglio di alluminio rivestito. È all'interno di questa architettura apparentemente semplice che si gioca la partita delle prestazioni. Durante la carica, gli ioni di litio migrano verso l'anodo, tipicamente composto da grafite e silicio, mentre durante la scarica si spostano verso il catodo, spesso a base di Ossidi di Nichel-Manganese-Cobalto (NMC).
La sfida principale è gestire l'invecchiamento, un processo naturale che porta alla perdita di capacità (SOH_C) e all'aumento della resistenza interna (SOH_R). Questo degrado è influenzato da tre parametri chiave: la temperatura, lo stato di carica (SOC) e la corrente utilizzata. Temperature e stati di carica elevati, così come correnti intense, possono accelerare l'invecchiamento, portando a fenomeni come la formazione di crepe nelle particelle dei materiali attivi o la placcatura di litio sull'anodo, che riducono irrimediabilmente le prestazioni e la vita utile della batteria.
Durata e ricarica lampo, l'equilibrio possibile
Come fa Porsche a garantire sia una lunga durata che tempi di ricarica eccezionalmente brevi, come dimostrato dalla Nuova Taycan capace di passare dal 10% all'80% in soli 18 minuti? La risposta risiede in un approccio olistico che combina chimiche delle celle stabili con sistemi di gestione e controllo sofisticati.
Il Battery Management System (BMS) gioca un ruolo da protagonista. Monitorando costantemente temperatura, tensione e corrente, il BMS adatta i parametri di funzionamento per ottimizzare le prestazioni e minimizzare lo stress. Porsche testa le sue batterie in condizioni estreme, simulando profili di guida dinamica, cicli di ricarica rapida intensivi (anche al 100%) e temperature che vanno da -30°C a oltre 60°C.
Un sistema di raffreddamento attivo, efficace anche a veicolo parcheggiato, mantiene le celle nell'intervallo di temperatura ideale (tra 25°C e 30°C), mentre modalità specifiche come la "Battery care mode" aiutano a preservare la batteria durante lo stoccaggio, limitando lo stato di carica. Per la ricarica rapida, la chiave è evitare la placcatura di litio, un fenomeno che si verifica quando gli ioni arrivano all'anodo più velocemente di quanto riescano a diffondersi al suo interno, specialmente a basse temperature o alti SOC.
Il BMS, grazie a sensori precisi e software avanzato, controlla la corrente di carica in modo dinamico, tenendo conto di temperatura, SOC e stato di salute della batteria (SOH), garantendo così una ricarica ultra-rapida ma sicura e sostenibile nel tempo. La Nuova Taycan beneficia di celle migliorate, un sistema di raffreddamento potenziato e la capacità di gestire correnti più elevate, alzando ulteriormente l'asticella (comunque il consiglio una volta arrivati a casa è di collegarla alla wallbox).
La visione sostenibile di Porsche
La performance non è l'unico faro che guida lo sviluppo a Weissach. La sostenibilità e l'economia circolare sono pilastri fondamentali della Strategia Porsche 2030. Come affermava Ferry Porsche già nel 1981, "Non dovremmo usare il materiale [...] in modo tale che venga buttato via dopo l'uso". Questo principio è oggi più attuale che mai, specialmente considerando la crescente domanda e la concentrazione geografica delle materie prime per batterie come litio, cobalto, nichel e grafite.
Porsche persegue un approccio a 360 gradi all'economia circolare, con cinque campi d'azione che vanno dall'uso di materiali secondari e rinnovabili alla progettazione per la circolarità, fino alla creazione di un network per il riciclo delle batterie. L'obiettivo è chiaro: gestire le risorse in modo responsabile, ridurre la dipendenza dalle materie prime vergini e supportare gli obiettivi di sostenibilità.
In quest'ottica, Porsche ha investito nel 2024 nella start-up europea Cylib, specializzata nel riciclo di batterie. Cylib ha sviluppato un processo innovativo, basato sull'idrometallurgia, che promette di recuperare oltre il 90% dei materiali critici – come litio, cobalto, nichel, manganese e grafite – con qualità "battery grade", pronti per essere riutilizzati nella produzione di nuove celle. L'azienda sta costruendo un impianto a Dormagen, in Germania, che dal 2027 avrà una capacità di 20.000 tonnellate annue di "massa nera" (il materiale ottenuto dalla triturazione delle batterie).
"Da Porsche a Porsche"
Per trasformare questa visione in realtà, Porsche ha avviato un progetto pilota end-to-end. L'obiettivo è testare e validare l'intero processo: dalla raccolta delle batterie usate, alla loro triturazione per produrre la massa nera, fino ai processi idrometallurgici per separare i materiali e alla loro reintroduzione nella produzione di nuove celle destinate a future vetture Porsche.
Questo approccio, denominato "Da Porsche a Porsche", mira a dimostrare che l'uso di materiali riciclati non compromette in alcun modo le prestazioni e la qualità delle batterie, un requisito non negoziabile per il marchio. Durante la fase pilota, sono già state prodotte circa 65 tonnellate di massa nera. Le conoscenze acquisite da questo progetto saranno fondamentali per creare un network di cooperazione per il riciclo che si adatti perfettamente alle esigenze di Porsche. Chiudendo il cerchio, Porsche non solo affronta la scarsità di risorse a lungo termine, ma rafforza anche il suo impegno per un futuro della mobilità sportiva che sia tanto emozionante quanto responsabile.
La visita a Weissach ha confermato come Porsche stia affrontando la transizione elettrica con la stessa meticolosità, innovazione e ricerca della performance che l'hanno sempre definita. Lo sviluppo delle batterie non è solo una questione tecnica, ma una sfida strategica che abbraccia l'intero ciclo di vita del prodotto, dalla culla alla culla. Combinando prestazioni mozzafiato, durata eccezionale e un approccio pionieristico all'economia circolare, Porsche non sta solo costruendo auto elettriche, ma sta plasmando il futuro della sportività sostenibile, fedele alla visione del suo fondatore.