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opportunità di investimento nella tecnologia delle auto elettriche

Maggio 2020

Investire nella tecnologia delle auto elettriche

Dalle batterie più leggere e di più lunga durata, alla nuova generazione di semiconduttori, sono davvero molte le tecnologie su cui investire che alimentano la rivoluzione delle auto elettriche.

Grazie al suo straordinario fondatore e all’aumento di quasi il 400% del suo prezzo azionario nello scorso anno, Tesla è diventata il testimonial della transizione verso il trasporto a zero emissioni.

Ma la rivoluzione green nel settore automotive non riguarda solo Elon Musk, a prescindere da quanto i titoli dei giornali facciano credere agli investitori.

Riguarda anche la vasta gamma di tecnologie senza le quali l’elettrificazione sarebbe impossibile. Batterie più leggere, con una durata superiore, caricatori ultra rapidi e una nuova generazione di semiconduttori avranno un impatto tanto grande quanto quello della casa costruttrice della più famosa auto elettrica al mondo. E, altrettanto importante, sono ambiti ugualmente investibili.

Batterie e caricatori

Dopo alcune false partenze, l’elettrificazione sta guadagnando importanza.

In base all’International Energy Agency, nel 2018 sulle strade di tutto il mondo ci saranno 5 milioni di veicoli elettrici, 2 milioni in più rispetto all’anno precedente.

Entro il 2030, in Cina e in Europa si venderanno fino a 18 milioni di auto elettriche ogni anno, più delle vetture a benzina e gasolio messe insieme.1

A prima vista, questi numeri possono sembrare ottimistici. Ma ci sono due forti driver in gioco: la sostenibilità e il rapido sviluppo tecnologico. Il tema ambientale è molto rilevante.

Sostituire cinque milioni di auto a combustibili fossili con auto elettriche equivale a 36 milioni di tonnellate di emissioni di CO2 in meno rilasciate nell’atmosfera.

Ridurre l’inquinamento atmosferico, che uccide 7 milioni di persone l’anno, è diventata una questione urgente in un mondo che si sta riprendendo dall’epidemia di Coronavirus. 

Infatti, ci sono segnali che la Cina sta dando priorità al settore delle auto elettriche per ricevere stimoli economici post-Coronavirus. Il governo di Pechino si è già impegnato ad aumentare a un quarto la quota di auto elettriche in circolazione in Cina nei prossimi cinque anni dal solo 5% del 2019.

Ma l'attrattiva delle auto elettriche non sta solo nella loro minore impronta ambientale i veicoli Tesla e le auto di produttori simili stanno diventando più economiche e anche più efficienti.

In meno di cinque anni, molte auto elettriche saranno probabilmente più convenienti delle auto ad alimentazione fossile di pari categoria, in quanto la produzione aumenta e le tecnologie innovative diventano più convenienti.2

Grazie agli incredibili miglioramenti in termini di efficienza della tecnologia per le batterie agli ioni di litio, i costi delle batterie sono crollati del 90% rispetto al decennio scorso e si prevede un ulteriore calo di circa il 50% entro il  2024.3 Ad esempio, il costo delle batterie standard NMC622 è adesso di 112 euro/kilowattora (kWh).4

Ridurre i costi
Le batterie al litio stanno diventando più economiche e più potenti
le batterie al litio stanno diventando più economiche

Catodo al nichel-manganese-cobalto con una composizione di: 33% nichel, 33% manganese e 33% cobalto (NMC111); 60% nichel, 20% manganese e 20% cobalto (NMC622); 80% nichel, 10% manganese e 10% cobalto (NMC811) Fonte: Analisi condotta da P3 sul costo delle celle; https://researchinterfaces.com/know-next-generation-nmc811-cathode

Ciò raddoppierebbe in termini economici l’interesse per le auto elettriche, in quanto il costo di gestione di questi veicoli è una frazione di quello necessario per mantenere un’auto alimentata con carburanti fossili.5

Contemporaneamente, i produttori hanno continuamente aumentato il contenuto di nichel nelle batterie per incrementarne la capacità, ridurne il peso e allungare l'autonomia delle auto elettriche.

Ciò comporta l’ulteriore vantaggio di ridurre il tenore di cobalto all’interno delle batterie. Il cobalto è una materia prima costosa e controversa.

Oltre la metà della produzione mondiale proviene dal Congo, Paese afflitto da conflitti e corruzione.

Le batterie NMC811 di prossima generazione – che contengono il 50% di cobalto in meno rispetto alle precedenti e si prevede che aumenteranno l’autonomia delle auto elettriche oltre gli attuali 500 km – dovrebbero raggiungere i 69 euro/kWh nei prossimi anni.

Il prossimo obiettivo della catena di produzione riguarda le cosiddette batterie a stato solido, del tutto prive di cobalto.

Sebbene ci possa volere ancora qualche anno per poter produrre queste batterie in grandi quantità, esse costituiscono il tipo di avanzamento tecnologico alla base del futuro delle auto elettriche.

Semiconduttori: un piccolo grande aiuto

Anche i caricabatterie stanno diventando più veloci, aiutando gli automobilisti a tornare in strada rapidamente dopo la carica.

Alcuni dei nuovi super caricatori funzionano a 250 kW – quasi il doppio della velocità dei modelli Tesla di prima generazione, che funzionavano a solo 120-150 kW.

Questi potrebbero offrire agli automobilisti fino a 120 km di autonomia per ogni cinque minuti di carica. Una nuova rete di ricarica in tutta Europa, basata su di un’architettura da 800 V, potrebbe ulteriormente aumentare la potenza di carica portandola a un interessante valore di 350 kW.

Affinché diventi una realtà, tuttavia, occorre prima affrontare alcuni ostacoli tecnologici.

Innanzitutto, c'è la questione della conversione elettrica. I caricatori ultra veloci necessitano di una forte alimentazione, che sia sufficientemente potente da soddisfare il fabbisogno di circa 60 abitazioni di media dimensione.6

Dato che funzionano con un impianto a corrente continua (CC), i caricatori veloci devono prima di tutto convertire la corrente alternata (CA) che ricevono dalla rete in CC.

Poi c’è l'automobile in sé. Per poter utilizzare i caricatori ultra veloci, le auto elettriche devono disporre di componenti elettronici e semiconduttori di potenza sofisticati. La gestione di questi impianti è complessa – un’auto elettrica utilizza fino a 15 volte più semiconduttori rispetto a una vettura alimentata a petrolio.

Qui possono rivelarsi utili i chip in silicio ad alta potenza.

Chiamati “semiconduttori di potenza”, questi circuiti integrati sono i cavalli da tiro dell’elettronica di potenza: convertono la potenza tra diversi valori di tensione e frequenza di CA e CC, e aiutano a mantenere stabile il flusso elettrico.

Altrettanto importanti, i semiconduttori di potenza sono essenziali per ridurre al minimo la dispersione di potenza e il consumo elettrico. Attualmente fino al 70% dell’elettricità viene persa tra il momento della sua generazione nella centrale elettrica e il dispositivo finale, per via delle costanti modifiche che subisce il segnale elettrico.

Le tecnologie che alimentano le auto elettriche sono in continua e rapida evoluzione, e preparano la strada per un futuro “all-electric”.

SiC: un materiale stellare

Il settore delle auto elettriche sta anche accogliendo nuovi materiali per aumentarne l'efficienza. Il Carburo di Silicio (SiC) è uno di questi.

Scoperto per la prima volta all’interno di meteoriti vecchie di 4 miliardi di anni, il SiC è un composto cristallino durevole di silicio e carbonio che, quando usato in un semiconduttore come alternativa al silicio, consente a un motore elettrico di funzionare a tensioni superiori. La sua conduttività termica è tre volte migliore del silicio normale.

Il SiC non si scioglie neanche – sublima a circa 2.700 °C.

I dispositivi in SiC sono più piccoli, veloci e più efficienti delle controparti in silicio, quando operano a una potenza maggiore.

Hanno anche il potenziale per dimezzare il tempo di carica e aumentare l’autonomia di guida fino al 20%.7

Le tecnologie che alimentano le auto elettriche sono in continua e rapida evoluzione, e preparano la strada per un futuro “all-electric” offrendo ampie opportunità agli investitori per andare oltre Tesla.

La strategia Clean Energy: investire nella tecnologia delle auto elettriche

L’avvento delle auto elettriche mette in luce molte tecnologie e settori sottovalutati che offrono interessanti opportunità a lungo termine per gli investitori.

Alcuni dei settori promettenti comprendono, ad esempio, servizi di pubblica utilità di nicchia che operano nell’infrastruttura di ricarica o aziende che producono i motori elettrici.

Le batterie e i semiconduttori, con le loro rapide innovazioni tecnologiche, rappresentano anche un fertile terreno di caccia per gli investitori.

Nel settore dei semiconduttori, quello dei semiconduttori di potenza è in rapida crescita, con rendimenti destinati a raggiungere 55 miliardi di dollari entro il 2025.

Le società che sviluppano questi componenti godono di elevate barriere in ingresso e di margini strutturalmente più alti.

I semiconduttori di potenza al SiC rappresentano un’altra area in crescita. Si prevede che la domanda complessiva del settore automotive per questo nuovo materiale si espanderà con un tasso di crescita annuo composto superiore al 60% tra il 2018 e il 2030.

Tuttavia, la produzione dei semiconduttori al SiC è più complessa rispetto alle normali controparti in silicio. Pertanto richiede una tecnologia di produzione sofisticata, gestita attualmente solo da pochi produttori specializzati al mondo.