Gli ingegneri della produzione di serie e della Formula 1 insieme per i test su strada delle batterie allo stato solido –
Gli ingegneri Mercedes-Benz della produzione di serie e della pista insieme agli ingegneri delle celle Factorial hanno lavorato insieme per realizzare un nuovissimo programma di test delle batterie allo stato solido, che ha portato su strada la prima auto alimentata da una batteria allo stato solido al litio-metallo.
Mercedes AMG High Performance Powertrains (HPP), società controllata al 100% dal Gruppo Mercedes-Benz e specializzata in tecnologie di Formula 1 all’avanguardia, e il Mercedes-Benz Center of Competence for Battery Systems hanno progettato e sviluppato un sistema di batterie completamente nuovo e innovativo. Oltre alla sua efficacia in pista, HPP è in grado di trasferire rapidamente le tecnologie e il know-how della Formula 1 in progetti automobilistici ad alte prestazioni.
Dopo intensi test su vari banchi di prova, il prototipo di batteria allo stato solido è stato integrato in una EQS alla fine del 2024. L’auto completamente elettrica di Mercedes-Benz è stata leggermente modificata per adattarla alla batteria allo stato solido ed è stata dotata di tutti gli accessori per il suo funzionamento. I primi test di laboratorio sono stati condotti a Stoccarda già alla fine del 2024 per preparare i test su strada che sono iniziati nel febbraio 2025.
Markus Schäfer, Membro del Consiglio di amministrazione di Mercedes-Benz Group AG. Chief Technology Officer, Sviluppo e Approvvigionamento: “Lo sviluppo di una batteria allo stato solido su scala automobilistica sottolinea il nostro impegno per l’innovazione e la sostenibilità. Siamo quindi entusiasti di annunciare che abbiamo iniziato i test su strada con un prototipo di veicolo dotato di questa tecnologia avanzata. Otterremo informazioni cruciali sulla possibile integrazione in serie di questa tecnologia di batteria all’avanguardia”.
La tecnologia – Le batterie allo stato solido sono una tecnologia promettente per la mobilità elettrica. Utilizzano un elettrolita solido invece di uno liquido, il che aumenta la sicurezza delle celle e consente l’uso di nuovi anodi come il litio-metallo, superando così in modo significativo le celle agli ioni di litio convenzionali. Inoltre, consentono densità energetiche di livello superiore, in combinazione con un anodo di litio-metallo. La tecnologia allo stato solido ha il potenziale per aumentare la densità di energia gravimetrica delle batterie per veicoli fino a 450 Wh/kg a livello di cella, aumentando così l’autonomia di guida. La densità di energia gravimetrica si riferisce alla quantità di energia immagazzinata in una cella della batteria per unità di massa. Questo parametro è fondamentale per valutare l’efficienza e le prestazioni delle celle delle batterie, soprattutto nelle applicazioni in cui il peso è un fattore critico, come nei veicoli elettrici. La tecnologia delle batterie allo stato solido riduce il peso della batteria e ne migliora la sicurezza.
Siyu Huang, CEO e co-fondatore di Factorial Energy: “Essere i primi a integrare con successo le batterie allo stato solido al litio-metallo in una piattaforma automobilistica di produzione segna un risultato storico nella mobilità elettrica. Questa scoperta dimostra che la tecnologia delle batterie allo stato solido ha superato i confini del laboratorio per approdare alle applicazioni reali, stabilendo un nuovo punto di riferimento per l’intero settore automobilistico. La nostra collaborazione con Mercedes-Benz dimostra che il futuro dei veicoli elettrici non è solo una visione, ma una realtà che stiamo realizzando oggi”.
Insieme agli esperti di motorsport di HPP, il Centro di Competenza Mercedes-Benz per i Sistemi di Batterie ha sviluppato un prototipo di batteria allo stato solido con celle di Factorial che può essere integrato in un’auto per i test su strada. La batteria allo stato solido di Mercedes-Benz è dotata di un innovativo supporto flottante per le celle, per il quale è già stato rilasciato un brevetto. Quando la batteria si carica, i materiali si espandono e quando si scarica si contraggono. La variazione di volume nelle celle allo stato solido si riferisce all’espansione e alla contrazione dei materiali all’interno della batteria durante la carica e la scarica. Per supportare le celle durante queste variazioni di volume, la batteria allo stato solido Mercedes-Benz è dotata di attuatori pneumatici che interagiscono con la variazione di volume delle celle durante la carica e la scarica, influenzando le prestazioni e la durata della batteria.
La batteria allo stato solido del veicolo basato su EQS consente un’autonomia fino al 25% in più rispetto ad una batteria standard dell’EQS dello stesso peso e alle stesse dimensioni. Un’ulteriore efficienza energetica e di peso è ottenuta grazie al raffreddamento passivo della batteria. Il veicolo di sviluppo dovrebbe avere un’autonomia di oltre 1.000 km. Per fare un confronto: con una capacità della batteria di 118 kWh, l’attuale EQS 450+ (consumo energetico combinato: 19,9-16,3 kWh/100 km | emissioni di CO₂ combinate: 0 g/km | Classe CO₂: A)[1] offre già un’autonomia di oltre 800 km (497 miglia).
Nei prossimi mesi, Mercedes-Benz testerà ulteriormente la batteria allo stato solido e le sue prestazioni complessive in un veicolo elettrico con approfonditi test di laboratorio e su strada.
Mercedes-Benz ha unito le forze con Factorial nel 2021 per sviluppare una nuova generazione di batterie. Nell’estate del 2024, Factorial ha consegnato a Mercedes-Benz celle di batterie allo stato solido al litio-metallo con la piattaforma proprietaria FEST® (Factorial Electrolyte System Technology), che ha segnato la prima spedizione di campioni di batterie allo stato solido al litio-metallo B a un OEM globale.
Mercedes AMG High Performance Powertrains ha sede a Brixworth, nel Northamptonshire. Il suo team altamente talentuoso e ambizioso, composto da oltre 1.000 persone, è responsabile della progettazione, della produzione, del collaudo e delle gare dei propulsori di Formula 1, riscuotendo un enorme successo con il team partner Mercedes-AMG F1 e con i team dei clienti. Inoltre, il suo pionieristico Advanced Technologies Team trasferisce le tecnologie e il know-how della F1 in progetti e prodotti automobilistici ad alte prestazioni, come la Mercedes-AMG ONE (consumo energetico combinato ponderato: 47,5 kWh/100 km più 11 l/100 km | consumo di carburante combinato a batteria scarica: 15,8 l/100 km | emissioni di CO₂ combinate ponderate: 250 g/km | Classe CO₂ ponderata: G | Classe CO₂ a batteria scarica: G)[2] e la Mercedes-Benz Vision EQXX. Le radici della sua attività risalgono al 1984 e alla fondazione di Ilmor Engineering. Dal 1995, il team con sede a Brixworth, nel Northamptonshire, è stato responsabile della progettazione e dello sviluppo di tutti i motori di Formula Uno che hanno portato il marchio Mercedes-Benz. Rinominata Mercedes-Ilmor Ltd nel 2002, nel 2005 è diventata una filiale interamente controllata da Mercedes-Benz Group AG (all’epoca Daimler AG), operando con il nome di Mercedes-Benz High Performance Engines (motori ad alte prestazioni), poi cambiato in High Performance Powertrains.
Factorial Inc. – Fondata e con sede negli Stati Uniti, è all’avanguardia nella tecnologia delle batterie allo stato solido, sviluppando soluzioni che offrono una maggiore autonomia per carica, una maggiore sicurezza e una competitività in termini di costi rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio. Le piattaforme proprietarie a stato solido FEST® (Factorial Electrolyte System Technology) e SolsticeTM utilizzano innovazioni elettrolitiche che consentono prestazioni sicure e affidabili delle celle con materiali catodici e anodici ad alta capacità. Le batterie allo stato solido FEST® di Factorial sono progettate per integrarsi perfettamente con i processi produttivi esistenti, garantendo scalabilità ed efficienza. L’azienda ha stretto accordi di sviluppo congiunto con le principali case automobilistiche mondiali, tra cui Mercedes-Benz.
[1] I valori indicati sono stati determinati in base alla procedura di misurazione WLTP (Worldwide harmonised Light vehicles Test Procedure). Gli intervalli indicati si riferiscono al mercato tedesco. Il consumo di energia e le emissioni di CO₂ di un’auto dipendono non solo dall’uso efficiente del carburante o della fonte di energia, ma anche dallo stile di guida e da altri fattori non tecnici.
[2] I valori indicati sono stati determinati in base alla procedura di misurazione WLTP (Worldwide harmonised Light vehicles Test Procedure). Gli intervalli indicati si riferiscono al mercato tedesco. Il consumo di energia e le emissioni di CO₂ di un’auto dipendono non solo dall’uso efficiente del carburante o della fonte di energia, ma anche dallo stile di guida e da altri fattori non tecnici.
