Elettrico e idrogeno: Construction alla prova della transizione energetica

Riduzione delle emissioni inquinanti e rumorose, abbattimento dei costi di manutenzione e alte prestazioni: sfide che oggi il settore affronta puntando sulle più recenti generazioni di batterie al litio e aprendo la strada verso l’idrogeno

Il tema della sostenibilità e della lotta all’inquinamento, soprattutto nei cantieri cittadini, è ormai centrale anche per il mondo delle macchine da costruzioni. L’industria moltiplica gli sforzi per sviluppare prodotti il più possibile “green”: una sfida tecnologica con grandi prospettive ma, allo stesso tempo, ancora grandi sfide da affrontare.

Il settore Construction è uno dei principali consumatori di energia e fonte significativa di emissioni di gas serra in tutto il mondo. Negli ultimi anni stiamo assistendo a una crescente consapevolezza riguardo all'importanza di una transizione energetica nel comparto, al fine di mitigare l'impatto ambientale e promuovere la sostenibilità. In particolare, le macchine movimento terra e da cantiere svolgono un ruolo cruciale in questo processo di trasformazione.

Le tecnologie emergenti

Fino a oggi, le macchine movimento terra e da cantiere sono state per lo più alimentate da motori a combustione interna, spesso diesel. Da una parte, questi motori hanno un rilevante impatto sull'ambiente e sulla qualità dell'aria nelle aree di lavoro a causa delle loro emissioni inquinanti; dall’altra, il costo crescente dei carburanti fossili aumenta i costi operativi delle imprese nel settore delle costruzioni.Anche l’edilizia è quindi chiamata ad abbracciare la transizione energetica ormai in atto in tutti i comparti, prevedendo una graduale adozione di tecnologie più pulite ed efficienti. 

La crescente disponibilità di veicoli elettrici sta cominciando a influenzare anche il settore delle costruzioni: macchine movimento terra e veicoli da cantiere alimentati da batterie elettriche stanno diventando sempre più comuni. Questi veicoli non solo riducono le emissioni, ma possono anche essere più silenziosi – adatti quindi a lavori in contesti indoor o nei centri urbani - e richiedere meno manutenzione.Alcune aziende stanno esplorando l'uso di biocarburanti, prodotti da fonti rinnovabili come oli vegetali o rifiuti agricoli, che possono ridurre significativamente le emissioni di carbonio rispetto ai carburanti fossili. Infine l'idrogeno verde, prodotto utilizzando energia rinnovabile, sta emergendo come una possibile fonte di energia per le macchine da cantiere, pulita e sostenibile.

Vantaggi e sfide della transizione energetica

Utilizzando fonti di energia più pulite, il settore delle costruzioni può contribuire in modo significativo alla riduzione delle emissioni di gas serra, contribuendo alla lotta contro il cambiamento climatico e, allo stesso tempo, migliorando la qualità dell'aria nelle aree urbane e proteggendo la salute pubblica. Parallelamente, adottare tecnologie più efficienti dal punto di vista energetico e diminuire la dipendenza dai combustibili fossili può ridurre i costi operativi delle imprese e aumentare la loro competitività. Inoltre, sempre di più, le aziende che adottano pratiche e tecnologie sostenibili possono distinguersi nel mercato, attrarre clienti sensibili all'ambiente e attirare investimenti. Nonostante i vantaggi, la transizione energetica presenta ancora alcune sfide significative. Queste includono i costi iniziali elevati delle nuove tecnologie, la necessità di infrastrutture di ricarica o rifornimento di carburante alternative e la formazione del personale per l'uso di nuovi sistemi. Ridurre l'impatto ambientale delle macchine movimento terra e da cantiere non è solo un imperativo ambientale, ma anche un vantaggio competitivo per il settore delle costruzioni nel lungo termine. Le innovazioni tecnologiche, insieme all'impegno delle imprese e dei governi, sono la chiave per raggiungere quest’obiettivo. Sono numerose le tecnologie elettriche già disponibili sul mercato e sono in corso numerose sperimentazioni legate all’idrogeno.

Elettrico in rapida crescita

Le energie alternative sono sempre più sotto la lente dei costruttori, che oggi più che mai puntano sull’elettrificazione di mezzi compatti, con batterie “high-voltage” e ad alte potenze. Si tratta infatti di un segmento dove la conversione elettrica è in rapida crescita, un percorso necessario verso lo sviluppo di tecnologie sempre più “green”. 

Complici gli incentivi e le nuove regolamentazioni europee, una percentuale sempre più alta – secondo alcune stime nel 2022 ha toccato quasi il 50% – dei nuovi prodotti lanciati sul mercato è composta da mezzi a basse emissioni. Dal punto di vista della tipologia di alimentazione, a farla da padrone è ancora l’elettrico, già arrivato a un buon livello di sviluppo. L’elettrico consente di rispondere alle principali esigenze nel comparto del Construction, il quale per natura tende a essere particolarmente energivoro, e necessita di grande autonomia e potenza, senza sottovalutare l’aspetto fondamentale legato alla sicurezza. La corretta gestione del consumo di energia diventa forse l’elemento più sfidante per l’elettrificazione di mezzi come Heavy Duty Side Loaders, escavatori, betoniere, gru e minigrù. Per la natura del loro lavoro quotidiano questi veicoli, infatti, tendono a consumare una grande quantità di energia e necessitano di autonomia e potenza. All’interno di questo contesto, la maggioranza delle sorgenti di energia che vengono adoperate per la trazione è rappresentata dalle batterie. Puntare quindi sull’alta densità energetica del pacco batteria permetterà loro di immagazzinare quanta più energia possibile in un volume contenuto. Oltre che all'elettrico puro, del quale si vedono ormai numerose applicazioni nel campo del movimento terra, a far gola sono le opportunità offerte dall'idrogeno nelle sue varie forme. Si sta infatti cercando di implementare sistemi con celle a combustibile, o “fuel cell”, dei dispositivi elettrochimici nei quali l’idrogeno è utilizzato come fluido operativo per generare corrente elettrica.

Il ruolo dell’idrogeno 

Una fonte energetica di cui si parla sempre più spesso è l’idrogeno, che sembra garantire prospettive migliori di altre rinnovabili grazie all’uso delle celle a combustibile, o “fuel cell”. Queste sono dei dispositivi atti a convertire energia chimica in energia elettrica tramite reazioni di ossidoriduzione tra due reagenti, idrogeno e ossigeno, che si combinano per generare elettricità. L’industria è in fermento, le sperimentazioni e le proposte non mancano. In realtà, a oggi, il ruolo dell’idrogeno nella transizione energetica è ancora tutto o quasi da scoprire. Ma già si lavora per sfruttare al meglio le potenzialità offerte da questo elemento che può abilitare una vera e propria rivoluzione energetica. L’uso dell’idrogeno, specie verde, apre grandi potenzialità e, per centrare i nuovi target UE, assume un ruolo centrale. 

L'idrogeno verde viene prodotto utilizzando energia rinnovabile, come l'energia solare o eolica, per elettrolizzare l'acqua. Questo approccio offre alcune opportunità interessanti: l'uso di idrogeno verde come combustibile per le macchine edili non produce emissioni di carbonio, rendendolo una scelta ecologica. Le celle a combustibile a idrogeno possono offrire autonomia estesa rispetto alle batterie, ideale per macchine edili che richiedono una lunga durata operativa. Il rifornimento avviene rapidamente, può essere paragonabile al rifornimento di carburante tradizionale, offrendo tempi di fermo minimi. L'adozione di tecnologie elettriche e a idrogeno non solo ridurrà l'impatto ambientale del settore, ma potrebbe portare anche vantaggi economici e operativi significativi.

Si stanno aprendo nuove prospettive per l’uso dell’idrogeno contando su soluzioni tecnologiche “ready for H2”. La maggior parte dei nuovi apparecchi è compatibile con miscele variabili di idrogeno fino al 20% e sono in corso “field test” in diversi paesi europei con apparecchi 100% idrogeno o che possono essere convertiti come tali dal metano, mediante un kit specifico. Sono in corso diversi progetti R&D per l’uso di idrogeno in edilizia ma, come sottolinea dal H2IT – Associazione Italiana Idrogeno e Celle a Combustibile – è importante creare le condizioni politiche e normative per lo sviluppo di un mercato delle applicazioni idrogeno in Italia, nonché per promuovere il suo utilizzo attraverso la partecipazione pubblica e privata. In prospettiva, l’idrogeno verde sarà un abilitatore della transizione energetica e il suo utilizzo in uno scenario di autoproduzione da impianti rinnovabili rappresenta un valido strumento nel medio-lungo periodo per stoccare energia e rendere il sistema resiliente e sostenibile, in particolare nel 2030-2050.

Lavorare sul mix energetico

La transizione energetica sarà quindi il risultato di un mix energetico, tra elettrico, ibrido e idrogeno. I produttori stanno intensificando gli sforzi per sviluppare prodotti il più “green” possibile, anche se al momento non esiste una tecnologia che prevale sulle altre. In alcuni Paesi europei le macchine dovranno essere elettriche già nel 2025 per poter lavorare in contesti urbani e, di conseguenza, il processo di elettrificazione è ormai inarrestabile. 

Se, da un lato, l’elettrico è la soluzione per le macchine compatte, per quelle medio-grandi il problema dell’autonomia di funzionamento e delle dimensioni delle batterie viene in primo piano. Per risolvere questo problema le case costruttrici si sono messe alla ricerca di soluzioni alternative che permettessero di mantenere basso il livello di emissioni senza alcuna rinuncia in termini di potenza e prestazioni. Al momento la soluzione più percorribile sembra essere proprio quella dell’idrogeno, sempre più al centro anche degli investimenti e delle politiche di sviluppo europee. Oltre ai motori a combustione interna a idrogeno, anche le batterie rappresentano al momento una soluzione disponibile per l’alimentazione di macchine operatrici a idrogeno. Se nel motore la combustione viene convertita in energia meccanica, attraverso le batterie l’energia prodotta dalla combinazione dell’idrogeno con l’ossigeno produce energia elettrica pulita e in grado di alimentare i mezzi. Producendo una reazione chimica attraverso la combinazione di idrogeno e ossigeno queste batterie sono in grado di alimentare una macchina senza emettere altro che vapore acqueo. Sulla carta l’idrogeno potrebbe rappresentare una soluzione ottimale: proviene da una fonte rinnovabile e disponibile in abbondanti quantità, può essere prodotta in modo pulito ed è più efficiente di molte altre fonti di energie. Al momento, tuttavia, un suo utilizzo massivo non sembra una questione di pochissimi anni, sia per motivi tecnologici che di infrastrutture. L’idrogeno, infatti, per essere sostenibile, deve anche essere verde. E il suo sviluppo, come per tutte le innovazioni, richiede infrastrutture, domanda, investimenti e incentivi da parte delle istituzioni. 

La sostenibilità, in conclusione, non è facile, né immediata, ma può - e deve - essere raggiunta.  Bisogna certamente intervenire su macchinari e tecnologie, ma anche su processi e stabilimenti, poiché i macchinari non sono i soli responsabili delle emissioni. La tecnologia e l’impegno dei costruttori stanno rendendo queste macchine sempre più pulire e silenziose, un cambiamento radicale che modifica il volto dei cantieri e la loro capacità di integrarsi negli spazi urbani. È una sfida appena all’inizio, ricca di potenzialità, con l’obiettivo di associare alle macchine da costruzioni i concetti di sostenibilità e decarbonizzazione.

Per capire quali tecnologie e soluzioni potrebbero arrivare nel settore off-higway, è necessario guardare a quanto avviene nel settore insutriale automotive, sia sul lato “elettrico” che su quello “idrogeno”. Guardiamo allora da vicino due colossi industriali come Toyota e Bosch.

Toyota e lo sviluppo di batterie innovative

In occasione del recente lancio della sua “BEV Factory”, Toyota Motor Corporation (Toyota) ha confermato che i suoi BEV (veicoli elettrici a batteria) di prossima generazione entreranno in produzione a partire dal 2026.

Toyota prevede di offrire BEV con tecnologie avanzate, che non tralasciano il piacere di guida. Non solo saranno progettati e costruiti in modo innovativo, ma saranno anche alimentati da una gamma di nuove batterie avanzate sviluppate appositamente per superare le diverse esigenze e aspettative dei clienti Toyota.

Nel corso di un recente workshop tecnico sul tema "Let's change the future of cars", Toyota ha condiviso una prima visione delle sue tecnologie rivoluzionarie per i BEV di prossima generazione, con un'anteprima del piano di lancio delle più nuove e avanzate tecnologie nel campo delle batterie.

Takero Kato, presidente della Toyota BEV Factory, ha affermato che i BEV di nuova generazione debutteranno sul mercato nel 2026 e che 1,7 milioni dei 3,5 milioni di BEV che Toyota prevede di vendere entro il 2030 saranno modelli di nuova generazione. Ha inoltre sottolineato che una serie di tecnologie per le batterie saranno la chiave per rendere i BEV appetibili a una più ampia gamma di clienti e compatibili con le loro esigenze.

“Avremo bisogno di diverse opzioni per le batterie, proprio come abbiamo diverse varianti di motori. È importante offrire soluzioni di batterie compatibili con una varietà di modelli e di esigenze dei clienti” ha dichiarato Takero Kato.

Toyota ha presentato quattro batterie di nuova generazione che vantano novità all'avanguardia con elettroliti liquidi e solidi, e ha dato un'anteprima di due ulteriori passi avanti con la tecnologia delle batterie a elettroliti solidi.

Le batterie con elettroliti liquidi, che attualmente rappresentano la tecnologia principale per i BEV, sono in fase di ulteriore sviluppo da parte di Toyota per migliorare la densità energetica, la competitività dei costi e la velocità di ricarica.

Esistono tre linee principali di sviluppo per le batterie a elettroliti liquidi: "Performance", "Popularisation" e "High Performance".

Performance (ioni di litio) è destinata a essere introdotta con i BEV di prossima generazione, che saranno disponibili dal 2026; la batteria Performance agli ioni di litio aumenterà l'autonomia dei BEV fino a oltre 800 km, in abbinamento con una migliore aerodinamica e una riduzione del peso del veicolo. Inoltre, si prevede che la batteria Performance offra il 20% di riduzione dei costi (rispetto all'attuale BEV bZ4X), e tempo di ricarica rapida di 20 minuti o men. L’introduzione di questa tipologia di batteria è prevista per il 2026

Toyota sta sviluppando anche Popularisation (Litio Ferro Fosfato), batterie di alta qualità e a basso costo per sostenere una più ampia diffusione dei BEV, offrendo ai clienti una varietà di opzioni per le batterie, simile alla scelta che hanno oggi con i diversi gruppi propulsori.La batteria Popularisation è costruita utilizzando la tecnologia bipolare che Toyota ha sperimentato e confermato con le sue batterie per veicoli ibridi NiMh, combinata con l'economico fosfato di ferro di litio (LiFePO) come materiale di base. La batteria Popularisation dovrebbe offrire (rispetto all'attuale bZ4X) il 20% di aumento dell'autonomia, il 40% di riduzione dei costi (rispetto all'attuale bZ4X), un tempo di ricarica rapida di 30 minuti o meno. L’introduzione è prevista per il 2026-27.

Terza e ultima tipologia in fase di sviluppo è la High-Performance (ioni di litio) una batteria ad alte prestazioni che combina la struttura bipolare con la chimica degli ioni di litio e un catodo ad alto tenore di nichel per ottenere maggiori progressi e aumentare ulteriormente l’autonomia fino a oltre 1.000 km, in combinazione con una migliore aerodinamica e una riduzione del peso del veicolo.

La batteria High-Performance dovrebbe offrire un ulteriore riduzione del 10% del costo rispetto alla batteria Performance e un tempo di ricarica rapida di 20 minuti o meno. Questa batteria dovrebbe essere introdotta per il 2027-28.

L’altro fronte importante portato avanti da Toyota è quello sulle batterie allo stato solido (ioni di litio). Considerata da tempo come una potenziale svolta per i BEV, Toyota ha fatto un passo avanti tecnologico nel tentativo di migliorare la durata delle batterie allo stato solido agli ioni di litio. Le batterie Toyota allo stato solido hanno un elettrolita solido che consente un movimento più rapido degli ioni e una maggiore tolleranza alle alte tensioni e alle temperature. Queste qualità rendono le batterie allo stato solido adatte alla carica e alla scarica rapida e alla fornitura di maggiore potenza in un formato più piccolo.

Il compromesso, fino ad ora, è stato un inferiore vita attesa delle batterie. Tuttavia, i recenti progressi tecnologici di Toyota hanno superato questa sfida e l'azienda si è concentrata sulla produzione di massa di batterie allo stato solido. L'obiettivo è quello di essere pronti per l'uso commerciale entro il 2027-28. Inoltre, mentre lo stato solido era inizialmente previsto per l'introduzione sugli HEV, l'attenzione di Toyota è ora rivolta principalmente ai BEV di prossima generazione. La prima batteria allo stato solido di Toyota dovrebbe offrire il 20% di miglioramento nell’autonomia rispetto alla batteria Performance (circa 1.000 km), e un tempo di ricarica rapida di 10 minuti o meno.

Toyota, infine, ha già in fase di sviluppo una batteria allo stato solido agli ioni di litio con specifiche ancora più elevate che mira a un miglioramento del 50% nell'autonomia rispetto alla batteria Performance.

Il "fuel cell power module" di Bosch

Bosch sta entrando nell’era della mobilità a idrogeno: presso la sede di Stoccarda-Feuerbach, il fornitore di tecnologie e servizi ha avviato la produzione in serie del suo “fuel cell power module”. 

Nikola Corporation, con sede negli Stati Uniti, sarà il cliente pilota con il suo camion elettrico a celle a combustibile a idrogeno di Classe 8, il cui debutto sul mercato nordamericano è previsto per il terzo trimestre del 2023. "Qui a Stoccarda-Feuerbach, nello stabilimento più storico di Bosch, sta per nascere il futuro dell’idrogeno", ha dichiarato Stefan Hartung, presidente del Consiglio di amministrazione di Bosch, in occasione del Bosch Tech Day 2023. "Bosch conosce bene l’idrogeno e con l’idrogeno sta crescendo". 

L’azienda opera lungo l’intera catena del valore dell’idrogeno, sviluppando tecnologie per la sua produzione e applicazione. Entro il 2030, Bosch prevede di generare un fatturato di circa 5 miliardi di euro con le tecnologie a idrogeno. Anche per le sue soluzioni dedicate all’economia dell’idrogeno, Bosch si affida a una rete di produzione globale e alle competenze delle sedi tedesche. Ad esempio, lo stabilimento Bosch di Bamberg fornirà allo stabilimento di Feuerbach lo stack delle celle a combustibile. Lo stabilimento Bosch di Homburg, invece, metterà a disposizione ulteriori importanti componenti del sistema, come il compressore elettrico dell’aria e la ventola di ricircolo. 

"Bosch è una delle pochissime aziende in grado di produrre in serie una tecnologia complessa come quella delle celle a combustibile. Non abbiamo solo le competenze necessarie, ma anche la capacità di scalare rapidamente i nuovi sviluppi verso la produzione di massa", ha dichiarato Markus Heyn, membro del Consiglio di amministrazione di Bosch e presidente di Bosch Mobility. 

La produzione del fuel cell power module non prenderà il via solo a Feuerbach, ma anche a Chongqing, in Cina. I componenti necessari proverranno dallo stabilimento di Wuxi. "Bosch è la prima azienda a produrre questi sistemi sia in Cina sia in Germania", ha affermato Hartung. Inoltre, Bosch sta pianificando la produzione di stack per applicazioni mobili nel suo stabilimento statunitense di Anderson, nella Carolina del Sud. A livello mondiale, l’azienda prevede che entro il 2030 un camion nuovo su cinque, con peso pari o superiore a sei tonnellate, sarà dotato di un sistema di propulsione a celle a combustibile.

Solo con l’idrogeno può esistere un mondo neutrale dal punto di vista climatico. Per Bosch, questo è molto chiaro. Per questo l’azienda sostiene con forza la creazione di un’economia dell’idrogeno e sta incrementando gli investimenti in questo settore. Tra il 2021 e il 2026, Bosch investirà un totale di quasi 2,5 miliardi di euro nello sviluppo e nella produzione di tecnologie a idrogeno proprietarie, un miliardo di euro in più rispetto a quanto previsto dal piano di investimenti per il periodo 2021-2024. Le opportunità di business per Bosch sono enormi, così come l’effetto sui posti di lavoro. Già oggi più di 3.000 collaboratori Bosch sono impegnati nel settore delle tecnologie a idrogeno, di cui più della metà in Europa. La maggior parte dei posti disponibili può essere occupata da personale interno all’azienda, in particolare da coloro che hanno maturato esperienza nel settore dei sistemi di propulsione di Bosch. Tuttavia, le ulteriori prospettive per il settore dell’idrogeno dipendono dal contesto politico. In particolare, Hartung ritiene che l'Europa debba fare molto di più per creare un contrappeso al rapido ritmo di sviluppo di altri Paesi, come gli Stati Uniti. 

Nello specifico, il presidente di Bosch ha quattro richieste per i politici tedeschi ed europei: "In primo luogo, dobbiamo accelerare il ritmo della produzione di idrogeno in UE. In secondo luogo, è necessario creare catene di approvvigionamento globali e, in terzo luogo, l’idrogeno deve essere utilizzato in tutti i settori dell’economia". Come quarto punto ha sottolineato l’importanza di creare rapidamente un’infrastruttura per la distribuzione dell’idrogeno in Europa.

Bosch è pronta e applica l’esperienza maturata nel settore automotive all’economia dell’idrogeno come nessun’altra azienda. Ecco perché l’azienda è richiesta anche per la produzione di idrogeno. Nell’anno in corso, Bosch ha iniziato la realizzazione di prototipi per l’elettrolisi che utilizzano membrane a scambio protonico: in altre parole, l’inverso del metodo di conversione dell’energia utilizzato nelle celle a combustibile mobili. A partire dall’autunno, l’azienda intende rendere disponibili prototipi da 1,25 MW per applicazioni pilota ed è pronta ad avviare la produzione in serie nel 2025. Bosch sta esplorando diverse opzioni per l’utilizzo dell'idrogeno. Le celle a combustibile stazionarie a ossido solido possono essere utilizzate per la fornitura distribuita di energia e calore. In un progetto pilota presso l’ospedale di Erkelenz, vicino a Colonia, in Germania, Bosch intende utilizzare questa tecnologia per raggiungere un’efficienza complessiva del 90%. La microcentrale funzionerà inizialmente a gas naturale, ma potrà essere convertita per impiegare idrogeno verde. Oltre al sistema di propulsione a celle a combustibile, Bosch sta lavorando anche al motore a idrogeno, sviluppando sistemi per l’iniezione diretta dell’idrogeno. Questa soluzione è particolarmente indicata per i veicoli pesanti che percorrono lunghe distanze con carichi particolarmente elevati. 

“Un motore a idrogeno può fare tutto ciò che fa un motore diesel, ma senza alcuna emissione. Inoltre, consente un ingresso rapido ed economico nella mobilità a idrogeno", ha dichiarato Heyn. Un importante vantaggio è che più del 90% delle tecnologie di sviluppo e produzione necessarie sono già disponibili. Il lancio del motore a idrogeno è previsto a partire dal 2024. Al momento, Bosch ha già ricevuto quattro ordini per progetti di produzione e prevede di produrre milioni di celle entro il 2030. Anche in questo caso, Bosch sta facendo progredire in maniera dinamica l’economia dell'idrogeno.

Aliant Battery / Elettrico e idrogeno, due sistemi complementari 

Il comparto dell’edilizia e le macchine movimento terra guardano alla transizione energetica, non ci sono alternative. Da un lato l’elettrico che, con l’evoluzione delle batterie al litio, ha già mostrato il suo potenziale. Dall’altro l’idrogeno, che invece appare essere una tecnologia ancora immatura.

“Le batterie Litio-Ferro-Fosfato in Europa hanno già importanti quote di mercato”, conferma Davide Dal Pozzo, Project Manager di Aliant Battery, divisione di ELSA Solutions. “Ricordiamo che queste non contengono cobalto e nichel, materiali che stanno diventando estremamente preziosi anche a fronte del crescente sviluppo della mobilità elettrica: sono quindi meno costose rispetto ad altre tipologie di accumulatori e garantiscono ottimi livelli di sicurezza e di stabilità. Di conseguenza, stanno guadagnando una quota crescente di mercato e il loro utilizzo è destinato ad aumentare, alla luce della loro centralità nel percorso verso la transizione ecologica e la decarbonizzazione dell’economia a livello globale. Aliant Battery, avendo iniziato fin dal 2009 un percorso dedicato alla produzione di pacchi batteria al litio, ha infatti orientato progressivamente il proprio focus sulle soluzioni di accumulo di media e grande capacità. Al momento le batterie litio-ferro-fosfato vengono utilizzate soprattutto nei sistemi di accumulo stazionario e nel campo della mobilità elettrica e sono già state implementate anche a bordo di macchine per movimento terra e veicoli industriali. Negli ultimi anni la diffusione dell’elettrico è aumentata notevolmente, abbiamo registrato una crescita annua del 40%-45% legata alle batterie elettriche per applicazioni industriali”. 

Un destino diverso spetta invece all’idrogeno, secondo la strategia di Aliant Battery: “Nella nostra visione l’idrogeno non sarà a bordo di veicoli e macchinari, ma troverà applicazione nelle infrastrutture di ricarica mobile, per allacciamenti elettrici ad alta potenza”. Tra le possibili applicazioni, anche quella di realizzare stazioni di ricarica mobili, “container” che potrebbero portare direttamente nei cantieri l’energia di cui le macchine hanno bisogno. “Potremmo rispondere così alle necessità più complesse e variegate, o ai cantieri con necessità energivore”, commenta Dal Pozzo. 

Aliant Battery ha già avviato lo sviluppo di prodotti concreti in questo campo. Nel 2022 ha inaugurato un sistema di accumulo di energia per alimentare l’Innovahub di Hylife Innovations, azienda olandese impegnata nello sviluppo di soluzioni sostenibili industriali e per gli edifici. Si tratta di un generatore elettrico con alimentazione a idrogeno e può essere considerato il primo caso di successo, in un più ampio contesto di realizzazione di sistemi stazionari zero emissioni con elevatissima efficienza di conversione. Un primo grande traguardo per l’azienda di Imola, che negli ultimi anni sta vivendo una forte espansione e che ha in tasca tantissimi progetti in via di sviluppo. “Riteniamo che elettrico e idrogeno siano due sistemi complementari, entrambi necessari per effettuare la transizione energetica del comparto delle costruzioni e dei veicoli industriali. In generale, riscontriamo un forte interesse di mercato in tutto ciò che concerne la transizione, anche se per rendere concreta questa trasformazione, in Europa, c’è la necessità di sviluppare maggiormente la filiera dei prodotti a idrogeno e di incrementare le infrastrutture di ricarica. Questo richiederà investimenti ingenti e, inevitabilmente, tempi tecnici di implementazione”, commenta Dal Pozzo.

L’azienda, che oggi conta quasi 50 dipendenti, si sta quindi strutturando per aumentare la produzione ed estendere la sua rete di distribuzione e assistenza anche all’estero, in particolare in Europa in paesi come Francia, Spagna e Germania.

Flash Battery / Elettrificazione e logiche predittive per massimizzare l’efficienza

Flash Battery progetta e produce batterie al litio customizzate per macchine industriali e veicoli elettrici. Il fondatore e CEO dell’azienda, Marco Righi, ha sottolineato come a oggi il comparto del Construction sia “pronto” per elettrificare soprattutto le macchine edili più piccole e come sempre più attori si stiano muovendo verso soluzioni “full electric” a batteria: “Sfruttiamo la possibilità di effettuare ricariche rapide per poter aumentare l’autonomia delle macchine in cantiere, che possono così essere ricaricate tra un lavoro e l’altro, durante le pause. All’interno dei cantieri è sempre più frequente avere a disposizione sistemi di ricarica ad alta potenza. Per le macchine più grandi, invece, la combinazione tra la batteria e le nuove ‘fuel cells’ a idrogeno è secondo noi la strada maestra da percorrere per il futuro, anche se è una tecnologia ancora gli albori”. 

La distribuzione dell’idrogeno, infatti, non è ancora realtà. Anche le stesse “fuel cell” risultano essere ancora troppo costose, allungando di fatto il tempo di rientro dell’investimento, e ciò rappresenta un freno alla diffusione della tecnologia.La ricerca e sviluppo sta però correndo veloce, come spiega Righi: “Esistono giù diversi prototipi di veicoli industriali alimentati a idrogeno, cito per esempio il primo gatto delle nevi alimentato a idrogeno realizzato da un’azienda italiana. Sicuramente la combinazione di batterie al litio e sistemi ‘fuel cell’ utilizzati come range extender potrà essere il futuro anche per grandi macchinari, mezzi pesanti e autotrasporti. Il nostro focus rimane però sulle batterie al litio, anche se non si esclude altro in futuro. Lavoriamo con l’obiettivo di mettere sempre più energia in minor spazio e in minor peso. I risultati sono straordinari. Qualche anno fa era impensabile poter lavorare per l’industria e la movimentazione dei materiali, le batterie erano troppo pesanti e voluminose, ma negli ultimi quattro anni è stato fatto un salto qualitativo elevato: le batterie moderne hanno quasi il doppio di densità energetica rispetto a quelle di allora, i comparti Construction, agricoltura, Heavy Duty e Material Handling sono quelli che crescono maggiormente. Le batterie al litio oggi consentono di operare anche secondo logiche predittive, sfruttando algoritmi e Intelligenza Artificiale per monitorare da remoto il loro funzionamento, evitare fermi macchine e per migliorare gli sviluppi futuri del settore, con soluzioni sempre più intelligenti. Ad esempio, il nostro sistema di controllo da remoto automatico e ‘real-time’, il Flash Data Center, permette alle batterie di essere sempre connesse in rete 24/7 e di comunicare in modo costante informazioni sul proprio stato di salute e sul proprio funzionamento. Ciò consente di effettuare autodiagnostica e manutenzione predittiva, di svolgere analisi molto precise sul comportamento dei pacchi batteria installati sui veicoli e, se necessario, di inviare alert automatici agli utilizzatori in modo da anticipare i malfunzionamenti prima ancora che si verifichino, fornendo assistenza da remoto”. 

Scegliere la giusta batteria al litio progettata a misura delle esigenze del proprio mezzo è un passo fondamentale per abbracciare a 360° un approccio sostenibile, secondo Flash Battery, che non offre pacchi batteria standard, ma sviluppa soluzioni customizzate a seconda delle esigenze della committenza e delle macchine da elettrificare, adattandosi alle meccaniche dei costruttori. I riscontri di mercato sono ottimi e l’interesse è elevato, come dimostra la crescita che Flash Battery sta vivendo negli ultimi anni. “Abbiamo già raggiunto i 100 collaboratori (con un’età media di 33,8 anni) e le previsioni di chiusura 2023 si attestano intorno a circa +34% di fatturato”, conclude Righi. Un trend positivo che ha caratterizzato l’evoluzione dell’azienda dalla fondazione nel 2012 a oggi e che si è ulteriormente consolidato negli ultimi tre anni: il 2022 di Flash Battery si è chiuso con un aumento del fatturato del 29%, salito a 22,3 milioni di euro e ha fatto segnare anche un balzo dell’occupazione, salita a 80 collaboratori. Il 2021 si era attestato a 17,3 milioni, con un incremento del 25% sull’anno precedente, consolidando così la leadership nella produzione di batterie a litio per macchine industriali e veicoli. Anche l’occupazione era salita di un +16%. E già nel 2020, nonostante la riduzione della produzione nel primo semestre per effetto della pandemia, il fatturato era comunque salito di un +5% rispetto all’anno precedente.

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