L’autonomia delle batterie elettriche: la sfida di domani

Sempre più presenti nella mobilità, non hanno finito di sorprenderci. Le batterie elettriche promettono molti sviluppi negli anni a venire.

Quale batteria elettrica nel mondo della mobilità oggi?

Presente nei nostri telefoni, nei dispositivi elettronici ma soprattutto, nel mondo della mobilità (dall’auto elettrica, passando per lo scooter fino ai nostri migliaia di Cityscoot), la batteria elettrica è diventata un elemento essenziale della nostra vita quotidiana. Tuttavia vi sono molti tipi di batterie come batterie al piombo, nichel-metallo idruro (NiMH), nichel-cadmio (NiCd) ecc.

Sono le batterie agli ioni di litio ad essere al centro della scena nel mondo della mobilità. Perché questo? Per le loro alte prestazioni tecniche, lunga durata, peso e dimensioni.

 La batteria agli ioni di litio è attualmente la tecnologia dominante nel mercato della mobilità elettrica e la sua democratizzazione nei prossimi decenni dovrebbe renderla la batteria del futuro per il grande pubblico. 

In 10 anni, il prezzo delle batterie agli ioni di litio è sceso dell’89%. È passato da 1100 dollari per kWh nel 2010 a 137 dollari nel 2020 e dovrebbe scendere sotto i 100 dollari entro il 2025, il che renderebbe possibile offrire veicoli elettrici a prezzi più accessibili e quindi avvicinarsi ai prezzi dei veicoli a combustione interna. 

Si prevede quindi che ci saranno quasi 900 milioni di veicoli elettrici in circolazione entro il 2040, rispetto ai quasi 4 milioni del 2018. 

L’autonomia: la linfa vitale della guerra

Nella mobilità elettrica, il criterio più importante è l’autonomia. Quella di una batteria elettrica è la combinazione di due fattori: da un lato abbiamo una capacità energetica complessiva espressa in chilowattora (kWh) e dall’altro il consumo medio di questi kWh su strada. Come per un veicolo termico, più grande è il serbatoio (kWh per le batterie elettriche) e più basso è il consumo, maggiore è l’autonomia.

Oggi le capacità energetiche delle batterie dei veicoli elettrici sono in media 40 kWh circa. In concreto, significa che l’autonomia media dei veicoli elettrici è attualmente di circa 150-600 chilometri nel ciclo di guida WLTP (cioè in laboratorio).  In chilometri reali, rappresenta da 100 a 500 chilometri, il che è sufficiente per molti viaggi quotidiani ma mostra i suoi limiti nei viaggi lunghi.

Da notare l’esistenza di modelli che, in particolare, danno del filo da torcere a Tesla come la Lucid Motors, che dichiara più di 800 chilometri di autonomia!

L’autonomia di una batteria non è una scienza esatta, poiché dipende da molti parametri: comportamento in strada e/o condizioni meteorologiche: stile di guida (sportivo o ecologico), elementi di comfort a bordo (uso di riscaldamento, aria condizionata) ma anche il freddo. Le temperature negative e quindi sotto lo zero, hanno un impatto di circa il 15% sull’efficienza del veicolo.

Che tipo di autonomia per i veicoli elettrici di domani?

È chiaro che la mobilità elettrica sia sulla strada per diventare un mercato di massa in cui l’evoluzione, in termini di autonomia delle batterie elettriche, sarà decisiva. Nei prossimi anni, nuove soluzioni e generazioni di batterie dovrebbero emergere per affrontare queste sfide. Questi includono: 

Gli ioni di litio non hanno ancora detto la loro ultima parola!  

800km con 2 cariche di 10 minuti, sembra impossibile eppure questa è la promessa fatta da Sk Innovation. L’azienda coreana ha recentemente comunicato che queste future batterie avranno una carica veloce e ottimale per lunghe distanze.

La batteria al litio-metallo  

Presentata dalla startup americana Quantum Scape, questa nuova tecnologia che utilizza una cella completamente solida si dice che sia molto più efficiente di tutti i modelli esistenti. I test hanno dimostrato che questa nuova tecnologia offre fino all’80% di durata in più rispetto alle batterie attuali. La sua capacità energetica raggiunge i 400 kWh rispetto ai 300 kWh delle tecnologie più avanzate attualmente disponibili. Un altro vantaggio: questa tecnologia manterrebbe la sua efficienza anche fino a -30°. Perfetta per l’inverno!

Una tecnologia rivoluzionaria sviluppata in Italia

In Italia: la startup GES, con sede a Trento, vuole offrire una nuova generazione di batterie a ridotto impatto ambientale. Quelle prodotte da questa azienda innovativa non inquinano in fase di smaltimento né richiedono un’eccessiva quantità d’acqua durante l’estrazione. Produrle costa dieci volte meno rispetto allo standard attuale, e, per funzionare, non utilizzano metalli rari ma composti organici sfruttando l’energia solare ed eolica. Al momento pensate per l’efficienza e il risparmio energetico di grandi edifici, impianti di rinnovabili e reti elettriche, in futuro potrebbero essere utilizzate anche per i veicoli.

Quando si dice The Italian Job!

La ricarica a induzione

Un sistema per ricaricare le auto durante l’uso. La ricarica elettrica avviene per induzione attraverso la strada. Un tale sistema potrebbe estendere l’autonomia di un veicolo all’infinito, ed è sulla Brebemi che si effettueranno i primi test con questo tipo di ricarica.

Immaginate per qualche secondo una corsia di ricarica dedicata in ogni città dove possiate ricaricare il vostro Cityscoot in un attimo ⚡

Il futuro sembra sempre più elettrico.