Sappiamo che il cuore delle auto elettriche (e dei sistemi di ricarica delle loro batterie) è costituito da dispositivi elettronici di potenza che talvolta devono gestire potenze istantanee molto elevate. Tali dispositivi contengono elementi che svolgono la funzione di switching (in pratica sono interruttori a stato solido che devono commutare il loro stato ad altissima frequenza). Il loro funzionamento è caratterizzato da picchi di dissipazione dell’energia che deve essere smaltita sotto forma di calore.

Idealmente i dispositivi di potenza che montiamo a bordo delle auto elettriche dovrebbero dissipare la minima energia possibile. In ogni caso devono essere in grado di smaltire l’energia dissipata senza surriscaldarsi (in pratica devono essere caratterizzati da una elevatissima conducibilità termica).

Generalmente i semiconduttori basati sul silicio convenzionale non hanno una conducibilità termica sufficiente per gestire le potenze che si utilizzano in un’auto elettrica e per questo motivo si preferisce usare al loro posto semiconduttori costruiti con carburo di silicio (SiC). Questo materiale ha una conducibilità termica che è pari a circa 3 volte quella del silicio. Purtroppo le caratteristiche elettriche dei dispositivi switching costruiti con SiC sono peggiori rispetto a quelle del silicio e questo comporta un aumento della energia dissipata a parità di potenza gestita (e quindi un uso meno efficiente dell’energia immagazzinata nella batteria).

Malgrado questo limite, attualmente il SiC è il materiale di elezione per tutte le applicazioni di potenza nel campo legato all’auto elettrica, anche se non mancano le proposte di materiali alternativi. Fino ad oggi avevamo avuto a che fare con soluzioni ancora allo stadio di ricerca di base, ma l’annuncio di Elon Musk sembra aprire la strada ad un rapido utilizzo di un materiale alternativo al SiC su scala industriale.

Come al solito Elon Musk è stato abbastanza criptico nel suo annuncio e non ha specificato quale sia il materiale alternativo al SiC che Tesla intende utilizzare nel prossimo futuro. L’annuncio ha comunque avuto un effetto immediato e dirompente sui mercati finanziari, provocando un forte calo delle quotazioni di alcune società produttrici di SiC tra cui la franco-italiana STM:

Nel 2022 STM ha ricavato circa 700 milioni di dollari dalla vendita di dispositivi bastati sul SiC (circa il 4% del fatturato complessivo) e prevede di arrivare a 2 miliardi di dollari all’anno entro il 2025 (poco più del 10% del fatturato). Se i dispositivi SiC fossero messi rapidamente in crisi dalla concorrenza di una materiale alternativo gli effetti negativi sul bilancio di STM sarebbero evidenti.

Al momento non sappiamo se l’annuncio di Elon Musk sarà seguito da fatti rilevanti oppure se potrà essere annoverato tra le “sparate” a cui l’eccentrico e spregiudicato imprenditore ci ha ormai abituato. Qualcuno ha avanzato il sospetto che dietro l’annuncio ci sia un tentativo di perturbare i mercati finanziari, ma non ci sono elementi per dimostrarlo.

Non ci resta che aspettare per vedere quello che succederà nei prossimi mesi. Ci sono pochi dubbi sul fatto che prima o poi si utilizzeranno materiali più efficienti rispetto al SiC, ma nessuno – a meno che non si fidi ciecamente degli annunci di Elon Musk – è in grado di dire quando questi materiali diventeranno effettivamente disponibili e soprattutto quali saranno i loro costi. Un materiale più efficiente rispetto al SiC potrebbe aumentare l’autonomia delle auto elettriche fino ad un +10%, a parità di carica delle batterie. Sarebbe un passo significativo verso la realizzazione di mezzi di trasporto più competitivi o – a parità di prestazioni rispetto alle auto elettriche attuali – meno costosi.

La sfida è aperta: vedremo chi la vincerà.