Una doppia sfida per l’industria delle batterie: aumentare la produzione e accelerare l’innovazione per il futuro

• Le innovazioni nelle batterie stanno alimentando la trasformazione dell’industria, ma superare le sfide legate all’aumento della produzione sarà cruciale per i produttori europei e statunitensi.

• Le batterie agli ioni di litio sono attualmente predominanti grazie alle loro prestazioni, alla scalabilità e a una supply chain consolidata, ma le batterie di nuova generazione stanno guadagnando terreno.

• Il 76% dei produttori dovrà aggiornare o sviluppare nuove linee di produzione per supportare la prossima generazione di celle per batterie.

Milano, 27 febbraio 2025 – Il nuovo report del Capgemini Research Institute, “The battery revolution: Shaping tomorrow’s mobility and energy“, evidenzia come le batterie stiano trasformando le industrie esistenti e consentendo l’emergere di nuovi modelli di business. Tuttavia, nonostante la crescente domanda di veicoli elettrici (EV) e soluzioni di accumulo energetico, il futuro delle batterie dipende dal superamento di una serie di complesse sfide lungo l’intera catena del valore, dall’approvvigionamento di materie prime sostenibili all’ottimizzazione dei processi produttivi, fino al miglioramento delle capacità di riciclo.

Secondo il nuovo report, l’industria delle batterie sta raggiungendo un punto di svolta, spinta da una parte dalla necessità di aumentare la densità energetica, ridurre i tempi di ricarica, migliorare la sicurezza e garantire maggiore sostenibilità e, dall’altra, dalla necessità di ridurre i costi di produzione.

Tuttavia, nonostante le batterie stiano giocando un ruolo cruciale nella decarbonizzazione della mobilità ad alta intensità di carbonio e nella spinta verso la transizione energetica rinnovabile,^[1] l’industria deve affrontare una serie di difficoltà con ampie implicazioni per la scalabilità della produzione, l’industrializzazione delle gigafactory, l’aumento della produzione, la sostenibilità economica e le limitazioni legate alla supply chain.

La tecnologia delle batterie è in continua evoluzione per migliorare le performance e ridurre i costi

Quasi tutti i produttori di batterie intervistati (98%) producono batterie agli ioni di litio (utilizzando elettroliti liquidi), ma il settore sta attivamente esplorando formule chimiche alternative per supportare la mobilità elettrica e accelerare l’accumulo energetico. Tra queste, le batterie allo stato solido (che utilizzano elettroliti solidi) rappresentano un cambiamento significativo nella tecnologia delle batterie, soprattutto per i veicoli elettrici. Queste batterie rispondono alla necessità di migliorare le performance grazie a densità energetiche potenzialmente superiori, tempi di ricarica più rapidi e maggiore sicurezza rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio.

“L’innovazione è la chiave per un’industria delle batterie sostenibile e competitiva, dove i progressi nelle tecnologie e nelle formule chimiche alternative ne migliorano le performance e la longevità. In questo momento di trasformazione, mentre i produttori europei e nordamericani affrontano l’aumento della produzione e esplorano la prossima generazione di batterie, una solida e scalabile infrastruttura digitale sarà fondamentale per il futuro del settore,” ha affermato Riccardo Dolfi, Managing Director di Capgemini Engineering in Italia. “I dati e le tecnologie digitali possono ottimizzare l’intera catena del valore delle batterie, migliorando la gestione del ciclo di vita, dal controllo qualità alla gestione dei rifiuti e al riciclo. Inoltre, la collaborazione all’interno di un ecosistema innovativo che riunisca tutti gli attori e i regolatori è essenziale per proseguire nel cammino dell’industria verso un futuro sostenibile basato sulle batterie.”

I progressi abiliteranno nuovi modelli di business, ma non senza sfide

Secondo l’indagine, le batterie stanno abilitando nuovi modelli di business nel settore della mobilità per rendere i veicoli elettrici accessibili a una gamma più ampia di consumatori: una maggioranza (circa il 64%) degli operatori del settore mobilità sta esplorando il concetto di battery swapping (sostituzione della batteria), quasi i due terzi delle aziende automotive stanno considerando il leasing delle batterie e oltre la metà il modello Battery-as-a-Service (BaaS), che consente ai proprietari di veicoli elettrici di noleggiare o affittare le batterie, anziché acquistarle. Tuttavia, il successo di questi modelli di business dipende fortemente dall’implementazione di standard, dalle performance delle batterie e in particolare dalla loro longevità, dalla presenza di infrastrutture adeguate e dalle economie di scala.

Nel settore energetico e delle utilities, due organizzazioni su cinque dichiarano di integrare le batterie con sistemi di energia rinnovabile per ottimizzare l’accumulo e l’uso dell’energia, con la maggior parte di esse (69%) che offre o pianifica di offrire soluzioni BaaS. Rimangono tuttavia alcune sfide da superare: mentre una batteria è considerata un bene costoso, l’elettricità che essa immagazzina è relativamente economica. Inoltre, la maggior parte delle organizzazioni sottolinea la carenza di una robusta infrastruttura di rete e di sistemi di controllo avanzati (65%), la necessità di diversi tipi di batterie per facilitare soluzioni di accumulo sia a breve che a lungo termine (61%) e la necessità di standard aperti sulle performance per garantire affidabilità e trasparenza (59%).

Al di là dei settori automotive ed energia, numerose industrie stanno rapidamente integrando le batterie nelle loro operations: tre aziende intervistate su cinque hanno infatti dichiarato che l’innovazione nelle batterie avrà un impatto sugli operatori di flotte e sul trasporto pesante nei prossimi 5-10 anni. Si prevedono anche importanti cambiamenti nei settori dell’aviazione e del trasporto marittimo. Le innovazioni in questi settori includono eVTOL (veicoli elettrici a decollo e atterraggio verticale), veicoli pesanti e navi elettriche su rotte marittime brevi.

Superare le sfide connesse all’aumento della produzione attraverso soluzioni digitali scalabili

L’industria delle batterie sta affrontando una serie di sfide complesse e urgenti. Più della metà dei produttori di batterie ha indicato tra le criticità il tempo necessario per costruire e aumentare la produzione nelle gigafactory e le difficoltà nel garantire una supply chain stabile per i componenti e i materiali delle batterie (rispettivamente 59% e 53%). L’incertezza riguardo alla sostenibilità economica e alla redditività appare inoltre come una preoccupazione centrale per la scalabilità della produzione.

La scarsità di talenti esperti rappresenta un’altra sfida significativa per il settore delle batterie, con il 60% delle organizzazioni che affrontano carenze di competenze sia nella tecnologia delle batterie che nella produzione. Le lacune in termini di competenze vanno oltre le abilità specialistiche e includono data scientist e ingegneri di produzione in grado di analizzare e correlare i dati di produzione con le performance delle batterie, ottimizzando così i processi e riducendo i difetti.

Sebbene le batterie siano fondamentali per la decarbonizzazione della mobilità ad alta intensità di carbonio e per promuovere la transizione energetica rinnovabile, solo un produttore di batterie su tre tra quelli intervistati ha compiuto passi significativi verso l’istituzione di una economia circolare sostenibile.

La maggioranza (67%) degli intervistati riconosce che i dati e le tecnologie digitali sono cruciali per il futuro dell’industria. Tuttavia, la digitalizzazione tra i produttori di batterie è ancora bassa, solo al 17%, e l’uso dei dati rimane minimo nei settori legati alla sostenibilità. In Europa, un “passaporto digitale” per le batterie,^[2] che stabilisca alti standard ambientali per la produzione e il riciclo delle batterie, consentirà ai fornitori e ai produttori di attrezzature originali (OEM) di prendere decisioni informate, considerando l’intero ciclo di vita della produzione delle batterie.

Per leggere il report completo: LINK

Metodologia di ricerca

Il Capgemini Research Institute ha intervistato 750 dirigenti senior appartenenti a grandi organizzazioni nel settore delle batterie, automotive, energetico e delle utilities in 15 paesi tra Nord America, Europa e APAC. I risultati dell’indagine sono stati integrati da approfondimenti con 22 esperti provenienti dai settori delle batterie, automotive, energetico e delle utilities. Le organizzazioni intervistate sono player di rilievo nei rispettivi settori, tra cui produttori di batterie con ricavi annuali superiori a 50 milioni di dollari; aziende energetiche e delle utilities con ricavi superiori a 1 miliardo di dollari (ad eccezione di quelle provenienti da Svezia e Norvegia, i cui ricavi superano i 500 milioni di dollari); e produttori automobilistici con ricavi superiori a 1 miliardo di dollari (escludendo i produttori di motocicli e ciclomotori [OEM] con ricavi superiori a 300 milioni di dollari). L’indagine globale è stata condotta tra settembre e ottobre 2024.

[1] Secondo l’IEA, le batterie rappresentano il 90% dello scenario “Net Zero Emissions by 2050” (scenario NZE), con il 60% delle riduzioni delle emissioni di CO₂ da realizzare nel settore energetico entro il 2030 associate alle batterie – Fonte: IEA, “Batteries and secure energy transitions”, aprile 2024.

[2] A partire da febbraio 2027, i veicoli elettrici venduti all’interno dell’UE dovranno essere dotati di “passaporti delle batterie” che forniscano informazioni dettagliate sulla composizione delle batterie, comprese le fonti dei materiali principali, l’impronta di carbonio e il contenuto riciclato.