AleaSoft Energy Forecasting, 12 dicembre 2025. In un mercato dominato dalle batterie al litio, una tecnologia che è sempre stata presente sta iniziando a guadagnare importanza. Le batterie al nichel-idrogeno, utilizzate per decenni nelle missioni spaziali per la loro estrema affidabilità, stanno guadagnando terreno grazie ai recenti progressi che ne riducono i costi di produzione. La loro lunga durata, i bassi costi di manutenzione e la maggiore sicurezza le rendono una solida alternativa per i grandi sistemi di accumulo del futuro.
Le batterie di tipo Li-Ion (LIB) dominano il mercato dello stoccaggio di energia e vengono utilizzate in diversi ambiti: dispositivi elettronici, veicoli o fornitura elettrica. Rispetto ai loro concorrenti, sono quelle con la maggiore densità energetica e sono realizzate con materiali dai prezzi più competitivi. In questa corsa emergente per integrare l’accumulo di energia con le energie rinnovabili o i data center, esistono altri tipi di batterie che potrebbero posizionarsi e arrivare a dominare il mercato. In particolare, vale la pena sottolineare le batterie di tipo nichel-idrogeno (NiH2 o Ni-H), che vengono utilizzate da molti anni, presentano una comprovata affidabilità e hanno recentemente subito una riduzione dei costi che le rende economicamente competitive.
Le origini delle batterie Ni-H
Le batterie di tipo Ni-H sono in uso dagli anni ’70. La NASA le ha sviluppate per progetti importanti come il telescopio spaziale Hubble, la Stazione Spaziale Internazionale, le missioni Rover su Marte e una grande varietà di satelliti. All’epoca in cui si iniziò ad avere bisogno di batterie per questo tipo di missioni, la tecnologia delle batterie al litio era ancora agli albori, con una durata utile limitata a circa 200 cicli, per cui la NASA optò per una tecnologia alternativa più adatta alle proprie esigenze.
Fin dalla loro introduzione, le batterie Ni-H hanno garantito una durata utile di 30.000 cicli, posizionandosi come la scelta ottimale per queste missioni di lunga durata. Il telescopio spaziale Hubble, lanciato nel 1990 e ancora in funzione, le utilizza da sempre. Grazie all’energia immagazzinata dai pannelli solari del satellite, sono in grado di alimentare i suoi componenti elettronici durante i periodi della sua orbita in cui passa attraverso l’ombra della Terra. Oltre alla loro lunga durata, le altre caratteristiche che le rendono la scelta migliore per le missioni spaziali sono la loro efficienza a temperature estreme, sia fredde che calde, la loro stabilità e il loro basso costo di manutenzione.
Finora queste batterie hanno utilizzato un catalizzatore realizzato con materiali molto costosi, come il platino o il palladio, sostenibili per progetti con budget elevati come quelli della NASA, ma poco competitivi a livello di mercato. Negli ultimi anni è stato scoperto un sostituto a base di nichel e cobalto che ha ridotto notevolmente il loro prezzo di produzione, rendendole l’attuale concorrente e possibile sostituto a medio o lungo termine delle LIB.
Materiali, costi e impatto ecologico
La loro densità energetica è di 140 Wh/kg rispetto ai 260 Wh/kg delle batterie agli ioni di litio, il che significa che è necessaria una quantità maggiore di queste batterie per immagazzinare la stessa quantità di energia. Per questo motivo, dopo 18 anni di utilizzo di batterie Ni-H, nella Stazione Spaziale Internazionale queste ultime vengono sostituite con batterie Li-Ion. Il loro utilizzo non è il più adatto per progetti con dispositivi di dimensioni ridotte o per veicoli. Sono invece la tecnologia adeguata per progetti statici di connessione alla rete come sistemi di accumulo stand-alone, sistemi ibridi, centri dati o anche per l’autoconsumo.
Le batterie Ni-H sono attualmente più costose da produrre rispetto alle LIB. I prezzi del nichel hanno raggiunto un massimo storico nel 2022, da allora il loro prezzo mantiene una tendenza al ribasso che fa prevedere una diminuzione dei costi di produzione. L’idrogeno può essere ottenuto attraverso diversi processi che sono tanto più costosi quanto più rispettosi delle condizioni di sostenibilità, con i processi che non emettono carbonio (elettrolisi mediante energie rinnovabili) che sono due volte più costosi di quelli più inquinanti (Steam Methane Reforming). Il punto medio si trova nel suo ottenimento attraverso l’uso di combustibili fossili con cattura del carbonio. Anche i processi di elettrolisi con mezzi non inquinanti stanno diventando più economici, il che renderà il processo di ottenimento dell’idrogeno più economico e totalmente ecologico a lungo termine. L’avvio della produzione su larga scala sta inoltre contribuendo a ridurre ulteriormente i costi di produzione.
Le batterie Ni-H utilizzano materiali più ecologici e molto abbondanti sulla Terra, quindi sono riciclabili quasi al 100%. Il nichel si trova in tutti i continenti della Terra, garantendo un approvvigionamento sicuro ed economico.
Senza climatizzazione né manutenzione e in condizioni più sicure
Un altro aspetto critico delle batterie Li-Ion è rappresentato dalle condizioni di sicurezza e stabilità. Le LIB sono costituite da un anodo, un catodo e un elettrolita liquido altamente infiammabile. Con il passare del tempo e il numero di cicli, le particelle di litio creano delle fibre nell’anodo, chiamate dendriti, che compromettono l’efficienza della batteria, causano instabilità e possono provocare surriscaldamento, cortocircuiti e incendi. Questo fenomeno si aggrava in condizioni di temperatura estrema.
Le batterie Ni-H, invece, si presentano sotto forma di bombole contenenti nichel e idrogeno. Attraverso reazioni chimiche viene generato l’idrogeno, che si trova ad alta pressione all’interno del contenitore. Possono essere facilmente collegate tra loro. Queste batterie sono molto più sicure, poiché, se viene superata la pressione massima prevista, il meccanismo fa sì che l’idrogeno si trasformi in acqua per ossidazione e che si verifichi solo un rilascio sotto forma di gas all’esterno, senza causare surriscaldamento, esplosioni o incendi. Non sono soggette alla formazione di dendriti, quindi non sono necessari controlli e manutenzioni periodici. Inoltre, possono funzionare in modo efficiente sia a temperatura ambiente che a temperature estreme di freddo e caldo (come nello spazio o su altri pianeti). Non è necessario disporre di un sistema di climatizzazione nei magazzini delle batterie, che possono essere installate in qualsiasi luogo del pianeta, anche in condizioni climatiche avverse.
Durata utile superiore a 30 anni per un risparmio a lungo termine
Le batterie di tipo Ni-H hanno una durata utile di 30.000 cicli (equivalente a circa 30 anni con 3 cicli al giorno), dopo i quali mantengono ancora l’86% della loro capacità originale, potendo prolungare la loro durata oltre i 30 anni in buone condizioni. In confronto, le LIB hanno solo circa 8.000 cicli di vita utile, dopo i quali la loro efficienza scende al di sotto del 60%.
La lunga durata delle batterie Ni-H, unita a costi di manutenzione e climatizzazione praticamente nulli, migliori condizioni di sicurezza, una buona scalabilità, processi di produzione che diventeranno progressivamente più economici e un’affidabilità dimostrata dopo decenni di partecipazione a progetti della NASA, rendono queste batterie dirette concorrenti delle batterie di tipo Li-Ion, potendo arrivare a guidare il mercato dello stoccaggio di energia in grandi progetti con connessione alla rete elettrica.
AleaSoft Energy Forecasting all’avanguardia nel mercato dello stoccaggio di energia
Il futuro del settore energetico passa attraverso l’elettrificazione e la decarbonizzazione, un processo in cui i sistemi di accumulo di energia sono assolutamente necessari. AleaSoft Energy Forecasting studia il mercato, prendendo in considerazione tutte le opzioni di accumulo, sia quelle attualmente implementate che quelle in fase di sviluppo. Grazie alla sua posizione di esperto nel mercato e al suo team composto da dottori e ingegneri esperti nel settore dell’energia e della ricerca, è in grado di anticipare l’evoluzione del mercato e i suoi nuovi attori. Oltre alle batterie di tipo Ni-H, altri modelli sono attualmente in fase di sviluppo e potrebbero arrivare a condividere il mercato.
Le batterie allo stato solido (SSB) hanno una struttura simile alle LIB, sostituendo l’elettrolita liquido con un materiale solido. Ciò aumenta la loro densità energetica e la loro durata, ne riduce le dimensioni e le rende più sicure. D’altra parte, sono più costose da produrre e presentano problemi di stabilità meccanica che sono ancora in fase di ottimizzazione. Sono ancora in fase di sviluppo e il loro ingresso sul mercato non è previsto prima del 2027 o 2028, quando inizieranno ad essere implementate principalmente nel settore dei veicoli elettrici, dove stanno ricevendo maggiori investimenti.
Le batterie redox (Redox Flow Batteries) sono l’altro grande concorrente delle LIB. Con il vanadio (VRFB) e lo zinco-bromo (ZBB) come migliori opzioni per questo tipo di sistemi di accumulo di energia, hanno una durata utile di oltre 20.000 cicli e sono più sicure delle LIB. La loro bassa densità energetica e il loro costo di produzione più elevato fanno sì che siano ancora in una fase troppo precoce per poter competere sul mercato.
La divisione AleaStorage analizza la fattibilità dei progetti di stoccaggio con batterie, sia stand-alone che in ibridazione con impianti rinnovabili. Attraverso un proprio modello ibrido che incorpora l’Intelligenza Artificiale, vengono generate simulazioni di migliaia di possibili scenari, stimando i ricavi e la redditività a lungo termine, ottimizzando il loro funzionamento e fornendo analisi personalizzate per diversi modelli di business. AleaSoft Energy Forecasting accompagna tutti i settori coinvolti nella transizione energetica, apportando la propria esperienza e conoscenza del settore per realizzare questa transizione in modo ottimale.
Fonte: AleaSoft Energy Forecasting.
