Ricarica completa in 5 minuti, 100.000 cicli, produzione di massa imminente: è davvero arrivata la prima batteria completamente allo stato solido?

"Quando abbiamo presentato per la prima volta Donut Motor al CES lo scorso anno, molti non credevano fosse reale, fino a quando non l'hanno visto correre per strada e battere record di prestazioni. Ora, anche la nostra batteria completamente allo stato solido farà la stessa cosa.” Ha dichiarato così Marko Lehtimäki, CEO di Donut Lab, a Las Vegas.

Questa sicurezza deriva da una specifica tecnica che sembra quasi “incredibile”:densità energetica di 400 Wh/kg, ricarica completa in 5 minuti, ciclo di vita fino a 100.000 cicli, mantenendo oltre il 99% della capacità da -30°C a oltre 100°C.

Per fare un confronto, attualmente la densità energetica delle migliori batterie agli ioni di litio si aggira tra i 250 e i 300 Wh/kg, con un ciclo di vita normalmente intorno ai 5.000 cicli, e spesso si consiglia di non ricaricare oltre l'80% per prolungarne la durata. Se quanto dichiarato da Donut Lab è vero, si tratterebbe di un grande superamento della tecnologia esistente in ogni aspetto.

Immagine | Batteria allo stato solido di Donut Lab (Fonte: Donut Lab)

Ancora più importante, questa azienda finlandese afferma che non si tratta di un campione da laboratorio, né di una concept car, e non promette “produzione di massa tra cinque anni”: la loro batteria è pronta all’uso ora. La prima serie di motociclette elettriche Verge TS Pro equipaggiate con la batteria completamente allo stato solido sarà consegnata ai clienti nel primo trimestre del 2026.

La batteria completamente allo stato solido (All-Solid-State Battery) utilizza un elettrolita solido al posto degli elettroliti liquidi o gel presenti nelle tradizionali batterie agli ioni di litio. L’elettrolita solido non è infiammabile e teoricamente può eliminare alla radice il rischio di fuga termica e incendio della batteria. Una densità energetica più elevata significa maggiore autonomia a parità di peso, oppure una batteria più leggera a parità di autonomia.

Questi vantaggi sono discussi nel settore delle batterie da almeno dieci anni, ma la commercializzazione è stata continuamente rimandata. Toyota aveva inizialmente pianificato la produzione di massa per il 2020, poi rimandata al 2023, poi al 2026; ora il calendario ufficiale è tra il 2027 e il 2028. Anche Samsung SDI ha fissato l'obiettivo per il 2027.

CATL prevede una produzione pilota nel 2027 e una produzione su larga scala intorno al 2030. Hyundai e Kia dichiarano semplicemente che non sarà prima del 2030. BloombergNEF prevede che anche entro il 2035, le batterie completamente allo stato solido rappresenteranno solo circa il 10% della domanda globale di veicoli elettrici e stoccaggio energetico.

In questo contesto industriale, l'annuncio improvviso di Donut Lab che afferma di poter produrre in serie già ora, ha ovviamente attirato enorme attenzione.

Ma chi è davvero questa azienda? Secondo le informazioni pubbliche, le sue origini risalgono a Verge Motorcycles, un produttore di motociclette elettriche, anch'esso finlandese. Verge Motorcycles è famosa per il suo design futuristico della ruota posteriore senza mozzo. Marko Lehtimäki e suo fratello Tuomo Lehtimäki sono le figure chiave di entrambe le aziende: il primo è ora CEO di Donut Lab, il secondo guida Verge Motorcycles.

Immagine | Marko Lehtimäki (Fonte: Donut Lab)

Alla fine del 2024, Donut Lab si è separata da Verge Motorcycles diventando una filiale indipendente, concentrandosi sullo sviluppo e la fornitura di tecnologie chiave per i veicoli elettrici. Al CES dello scorso anno hanno presentato il “Donut Motor”, un motore integrato nel mozzo a forma di anello simile a una ciambella, con il centro vuoto, che integra il motore direttamente nella ruota e elimina il sistema di trasmissione tradizionale. Questo motore è già utilizzato nelle moto di serie di Verge e, secondo quanto riferito, avrebbe attirato l’interesse di oltre 200 produttori di veicoli per potenziali collaborazioni.

Immagine | Motore integrato nel mozzo di Donut Lab (Fonte: Donut Lab)

In breve, questa non è un'azienda nata dal nulla solo per presentare un PowerPoint. Hanno davvero prodotto veicoli funzionanti e li stanno vendendo. Tuttavia, il passaggio da motori integrati a batterie completamente allo stato solido rappresenta una sfida di tutt’altro livello.

Per quanto riguarda i dettagli tecnici di questa batteria, le informazioni pubbliche sono attualmente molto limitate. Donut Lab afferma che la batteria utilizza materiali “abbondanti, economicamente accessibili e sicuri dal punto di vista geopolitico”, senza fare affidamento su elementi rari e con un costo inferiore rispetto alle batterie agli ioni di litio. Tuttavia, non hanno divulgato dettagli sull’elettrolita utilizzato né pubblicato rapporti di test indipendenti o articoli scientifici.

Inoltre, tra i partner annunciati sul sito ufficiale di Donut Lab, esclusa WATT Electric Vehicles, ESOX Group e Cova Power sono per lo più aziende appena fondate negli ultimi mesi, con team dirigenziali sovrapposti a Donut/Verge, il che fa pensare ad una sorta di auto-certificazione.

Alcuni curiosi hanno scovato la tesi di laurea magistrale del CTO dell’azienda, Ville Piippo, di dieci anni fa: il suo campo di ricerca sembra poco legato alla chimica delle batterie (si è laureato presso la Facoltà di Arte, Design e Architettura della Finlandia, con una tesi sulla progettazione di telai modulari per motociclette elettriche), sollevando dubbi sulla reale capacità del team di sviluppare celle rivoluzionarie.

C’è anche chi ha notato che lo scorso anno Donut Lab ha acquisito una società chiamata Nordic Nano, impegnata nella ricerca sui nanomateriali, il che potrebbe essere collegato a una svolta nella tecnologia delle batterie, ma al momento tutto ciò rimane solo una supposizione.

Guardando ai prodotti, la moto Verge TS Pro ci offre qualche spunto in più. La versione standard ha una capacità della batteria di 20,2 kWh e un’autonomia di circa 350 km; la versione a lunga autonomia arriva a 33,3 kWh per 595 km di autonomia. Secondo l’azienda, una ricarica rapida di 10 minuti aggiunge 300 km di autonomia, supportando la ricarica rapida NACS (North American Charging Standard) a 200 kW.

Immagine | Verge TS Pro (Fonte: Verge Motorcycles)

Questo differisce in parte dalla dichiarazione di Donut Lab che parla di "ricarica completa in 5 minuti"; in base alle specifiche della batteria della moto, una ricarica vicina al pieno in 10 minuti è credibile, ma per raggiungere la velocità di ricarica massima pubblicizzata potrebbero essere necessari impianti di ricarica più potenti o batterie di dimensioni più ridotte.

Per quanto riguarda il prezzo, Verge afferma che, poiché il costo della nuova batteria dovrebbe essere inferiore a quello delle batterie agli ioni di litio, il prezzo della TS Pro con batteria completamente allo stato solido non aumenterà, rimanendo a 35.000 dollari per la versione base. Un prezzo che, per una moto elettrica ad alte prestazioni, non è eccessivo, ma se le batterie completamente allo stato solido sono davvero così economiche, come mai gli altri grandi produttori sono ancora preoccupati per i costi?

Attualmente, il costo di produzione delle batterie completamente allo stato solido è generalmente ritenuto essere da 5 a 10 volte quello delle tradizionali batterie al litio, uno dei principali ostacoli alla commercializzazione.Donut Lab o ha compiuto una rivoluzione tecnologica nei processi produttivi, oppure accetta perdite iniziali per avere una validazione di mercato, oppure... la loro batteria non è esattamente ciò che intendiamo comunemente per “completamente allo stato solido”.

Su quest’ultimo punto, vale la pena soffermarsi. Sul mercato cinese sono già apparsi alcuni modelli che dichiarano di utilizzare “batterie allo stato solido” o “semi-solido”, come il pacco batteria da 150 kWh di NIO, o la MG4 di SAIC. Ma nel settore non esiste una definizione univoca di “stato solido”: alcuni prodotti conservano in realtà una piccola quantità di componenti liquidi, posizionandosi a metà strada tra le tradizionali batterie al litio e le batterie completamente allo stato solido ideali. Donut Lab sottolinea ripetutamente di essere “all-solid-state” (completamente allo stato solido), ma in assenza di test indipendenti, è difficile valutare il reale valore di questa etichetta.

Detto ciò, Donut Lab ha scelto un modo molto diretto per la validazione: vendere le moto e lasciare che siano gli utenti a testarle in condizioni reali. Prevedono di produrre 350 motociclette nel 2026, metà destinate all’Europa e metà alla California. Questo numero non è elevato, ma sufficiente per raccogliere i primi feedback dagli utenti.

È prevedibile che, una volta consegnate, concorrenti e laboratori indipendenti acquisteranno le moto per smontare le batterie, misurare la capacità e osservare la degradazione dei cicli. Alla fine del primo trimestre 2026, cioè a fine marzo, sapremo se il loro “production-ready now” è davvero una realtà o solo un’esagerazione.

Perché proprio le motociclette come punto di partenza? I problemi delle moto elettriche sono simili ma ancor più accentuati rispetto alle auto elettriche: struttura compatta, peso limitato, richiesta di densità energetica ancora più elevata. Attualmente la maggior parte delle moto elettriche sul mercato ha un'autonomia tra 100 e 200 km. Con 370 miglia (circa 600 km) di autonomia e una ricarica rapida di 10 minuti, se fosse vero, la moto elettrica non sarebbe più solo un mezzo da città. D'altro canto, il pacco batteria delle moto è molto più piccolo rispetto alle auto, rendendole un banco di prova ideale per le nuove tecnologie, da validare prima su prodotti di nicchia e poi estendere a auto, camion e sistemi di storage.

La corsa alle batterie completamente allo stato solido è attualmente molto concentrata in Asia orientale e negli Stati Uniti. Secondo BloombergNEF, l’83% della capacità produttiva mondiale attuale e programmata per le batterie completamente allo stato solido si trova in Cina.

Il Giappone ha Toyota, Nissan e Panasonic, la Corea del Sud ha Samsung SDI e LG Energy Solution, gli Stati Uniti hanno QuantumScape e Solid Power. L’Europa è indietro. Se Donut Lab dalla Finlandia riuscisse a produrre prima di tutti, sarebbe una grande variabile. Ovviamente, passare da 350 moto a decine di migliaia di auto è una sfida di tutt’altra scala.

Negli ultimi dieci anni, le notizie di "grandi rivoluzioni" nel campo delle batterie sono state numerosissime, ma pochissime sono diventate realtà industriale. Electrek, nel suo reportage, ha scritto chiaramente “sounds too good to be true” (sembra troppo bello per essere vero), e su Hacker News qualcuno ha riesumato un vecchio post che elenca una dozzina di motivi per cui le tecnologie delle batterie potrebbero fallire: difficoltà di scalabilità, costi troppo elevati, ciclo di vita insufficiente, velocità di ricarica inadeguata, materiali tossici, rischio d’incendio… Donut Lab, almeno nelle dichiarazioni, sembra aver escluso tutti questi problemi. Ma tra le dichiarazioni e la verifica reale, la distanza è spesso molto più grande di quanto si pensi.

Tra tre mesi, quando i primi proprietari di Verge TS Pro inizieranno a guidare sotto il sole della California, il loro contachilometri, i dati di ricarica e lo stato di salute della batteria dovrebbero fornirci la risposta.

Operatività/impaginazione: He Chenlong