Analisi EY: consumatori convinti dell’elettrico, ma mercato da consolidare

Il 45% degli intervistati in Italia è intenzionato ad acquistare un veicolo elettrico. Entro il 2026 saranno lanciati sul mercato più del 65% di veicoli elettrici.

La nuova analisi di EY EV (Electric Vehicle) Country Readiness Index classifica i 14 principali mercati automobilistici nel mondo nell’ambito della mobilità elettrica analizzando tre principali driver: l’offerta del mercato, la domanda da parte dei consumatori e la regolamentazionein vigore negli Stati presi in esame. L’obiettivo è quello di fornire una panoramica esaustiva per ogni Paese circa l’effettiva maturità e prontezza (readiness) rispetto alla mobilità elettrica.

I recenti dati raccolti nel primo semestre dell’anno confermano le tendenze emerse nella precedente rilevazione EY. In particolare, la Cina mantiene la prima posizione per quanto riguarda i progressi realizzati in termini di veicoli elettrici dove, sia a livello manifatturiero che infrastrutturale, consolida saldamente la propria leadership assecondata anche da un mercato interno in cui oltre il 51% dei consumatori intervistati è intenzionato ad acquistare un veicolo elettrico come prossima vettura.

In seconda posizione si trova la Norvegia, da sempre pioniera nel campo dell’e-mobility con un sistema maturo a livello di infrastrutture e mercato che sconta però un settore manifatturiero poco sviluppato nel Paese. Seguono Svezia, Germania e Regno Unito dove, soprattutto in questi ultimi due Stati, si osserva un impegno significativo per colmare il gap infrastrutturale ma anche manifatturiero spinto dagli investimenti dei più importanti OEM (produttori di apparecchiature originali) con, per esempio, oltre 10 stabilimenti per la produzione di batterie in cantiere.  

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L’Italia occupa nel ranking il 12° posto, seguita in fondo da Giappone, Canada e India all’ultima posizione. Sono diversi i fattori ancora in fase di sviluppo che separano l’Italia dai Paesi leader nel settore dove è presente una filiera industriale già in stadio avanzato di conversione all’elettrico oltre a un sistema solido di infrastrutture e mercato.

Giovanni Passalacqua, Partner e Automotive Consulting Leader di EY in Italia, commenta: “L’indagine EY fotografa un Paese che, nonostante le sfide che sta affrontando, sostiene lo sviluppo dell’e-mobility grazie a una serie di iniziative recentemente intraprese e può contare sull’impegno di tutto il settore nel rispondere ai bisogni del consumatore. Secondo la nostra indagine, solo per il 24% degli italiani la difficoltà legata alla ricarica di un veicolo elettrico influisce sull’acquisto. Un dato che è più basso rispetto ad altri paesi. Tuttavia, il caro energia e la spinta inflazionistica, potrebbero frenare lo sviluppo del mercato. Per sostenere e accelerare lo sviluppo del settore nel medio-lungo termine sarà fondamentale la semplificazione normativa, oltre a far convergere incentivi e interventi di investimento pubblico con iniziative industriali esistenti e future sul territorio”.

Overview sull’ecosistema italiano

La fotografia prodotta dall’ultima rilevazione dell’EY EV Global Readiness Index vede il nostro Paese al 12° posto tra i 14 analizzati a livello mondiale. Guardando alle tre macroaree di analisi emergono alcune specificità che influiscono negativamente sullo scoring complessivo italiano. Rispetto alle infrastrutture e al sistema produttivo nazionale, dove l’Italia sconta il peggiore scoring seconda solo all’India e Olanda, emerge un ritardo nella produzione in-house sia per quanto concerne l’indotto che la produzione di veicoli elettrici (con una sola fabbrica ad oggi attiva e due Giga-Factory in fase di costruzione).

In futuro aumento dei veicoli elettrici, ma in freno la produzione locale 

Si stima che nel periodo 2022-2026, a fronte di una quota del 66% di veicoli elettrici che verranno lanciati sul mercato italiano, solamente il 18% di questi verrà prodotto sul territorio nazionale. Altri fattori penalizzanti lo scoring ottenuto in questo driver sono la bilancia energetica che vede circa il 15% di import di energia elettrica e una scarsa presenza di colonnine “fast-DC”. Dato positivo, apparentemente in controtendenza rispetto a quanto spesso evidenziato in merito ai punti di ricarica, è lo scoring italiano relativo al numero di veicoli elettrici rispetto ai charging point che è in linea se non superiore alla ratio raccomandata di 10 veicoli per punto di ricarica (con una quota prevalente di punti AC a bassa potenza).

Consumatori propensi all’elettrico, ma pesa il fattore economico

Guardando all’analisi della domanda e dei consumatori, l’Italia si colloca al 7° posto nell’Indice EY. Si conferma il dato positivo circa la propensione all’acquisto di un veicolo elettrico (indicato dal 45% dei consumatori intervistati 2° posto nel ranking generale), il lato negativo della medaglia è rappresentato però dalla scarsa willingness to pay per la fascia premium di mercato (la fetta più grande dell’offerta EV in questo momento). Il trend è anche confermato dai dati di vendita degli ultimi mesi dove dominano le auto di segmento A e B a discapito dei segmenti premium con un impatto diretto quindi sulla quota complessiva di vendite dei veicoli elettrici BEV e PHEV che nel 2021 si è fermata a circa il 9%.

Crescono gli incentivi, ma procedure da raffinare

Il contesto regolatorio vede l’Italia allineata alla maggior parte degli Stati dell’Indice EY per quanto concerne il sistema di incentivi all’acquisto, gli impegni relativi al bando dei motori a combustione (2035) e l’obiettivo net zero per il 2050. Il Paese, infatti, si colloca complessivamente al 9° posto in questo driver. Rimangono però alcune aree di miglioramento nella normativa volte a favorire in primo luogo lo snellimento delle procedure (come fatto per la recente regolamentazione in merito agli affidamenti dei servizi di ricarica in autostrada), ma anche proponendo incentivi non monetari (ad esempio low-emission zone e vantaggi riservati a possessori di auto elettriche) come già attuato ampiamente da Paesi quali Norvegia, Cina e Germania.

Ecosistema e-mobility in fase di maturazione 

Guardando all’ecosistema dell’e-mobility in generale, come già in parte visto nella precedente rilevazione, questo è ancora in una fase di maturazione. Stanno incrementando gli accordi di collaborazione e acquisizioni tra player in un’ottica di consolidamento del mercato passando dalla pletora di piccoli player a pochi brand guidati dalle grandi società energetiche.

Questo progressivo consolidamento contribuisce alla spinta verso la “servitization” ovvero il passaggio dalla vendita di un prodotto alla fornitura anche di servizi ad esso collegati ampliando la “value proposition” verso il consumatore finale. Un esempio riguarda le offerte “a pacchetti” con taglie differenti di ricarica che a distanza di meno di un anno tutti i principali player di mercato hanno adottato, con risparmi che possono arrivare anche alla metà dell’equivalente costo di ricarica “a consumo”. Un altro esempio è rappresentato anche dalla creazione di pacchetti di servizio compresi all’interno dei contratti per luce/gas domestici.

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na₂S_x come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

“Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.