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Giugno 3, 2022

Auto elettrica: il problema etico dietro la produzione delle batterie

Auto elettrica: come funziona una Gigafactory per la produzione di batterie

Realizzare la batteria per un’automobile elettrica non è per niente un gioco da ragazzi. Per la sua produzione sono necessari diversi materiali, molti dei quali sono di difficile estrazione e il cui reperimento è possibile solo in alcune particolari zone del pianeta. Tutto questo, unito alla sempre crescente domanda di materie prime per la produzione delle batterie, ha portato ad un esponenziale innalzamento dei prezzi, unito ad una sempre più alta attenzione sociale sul tema.

Prezzi in salita

Ma andiamo per gradi e cominciamo a parlare di costi. Ad oggi le materie prime principali utilizzate per la produzione delle batterie sono il cobalto, il litio e il nichel. Nel 2019 il cobalto veniva venduto ad un prezzo di 32.700 dollari per tonnellata, il litio a 13.000 dollari per tonnellata e il nichel a 14.000 dollari per tonnellata. Ora, a distanza di tre anni, il cobalto è schizzato a 80.000 dollari per tonnellata, il litio a 54.000 dollari e il nichel a 36.500 dollari. Tuttavia, secondo gli analisti, questo “gioco al rialzo” sarebbe destinato ad esaurirsi presto e nei prossimi due anni i prezzi dovrebbero tornare a medie più ragionevoli, pur restando lontane dai prezzi del 2019.

Il problema dello sfruttamento

Ma alla questione economica, quando si tratta di batterie si somma la ben più pressante questione etica. L’estrazione delle materie prime porta ad un pesante problema sociale rappresentato dallo sfruttamento degli operai all’interno delle miniere. In molti siti di estrazione, specialmente in Congo, non esistono enti di controllo e spesso nelle miniere si trovano a lavorare anche donne e bambini in condizioni precarie.

C’è chi ha la soluzione

Proprio per questo motivo, sono sempre di più i costruttori che stanno cercando di mettere a punto processi produttivi quanto più trasparenti possibile. Tra questi spicca BMW, che nonostante ad oggi non produca le batterie in autonomia, ma si affidi a terzi, ha deciso di acquistare personalmente le materie prime per avere un maggiore controllo sulla filiera, per poi fornire le materie acquistate al costruttore di batterie. E BMW non è l’unica. Anche Volvo ha annunciato processi simili sfruttando le blockchain.

Maggio 28, 2022

Auto elettrica: quali motori esistono e come funzionano

Come funziona il motore elettrico per auto?

Il funzionamento di un’auto elettrica è decisamente più semplice rispetto a quello di un’auto ad alimentazione tradizionale. I motori elettrici, infatti, sono molto più semplici di quelli a scoppio e rispetto a questi riescono a garantire anche un più alto livello di efficienza dal punto di vista energetico. Va detto, inoltre, che a determinare le prestazioni di un’auto elettrica non è soltanto il motore, come invece avviene in un’auto benzina o diesel, ma anche la batteria. Le dimensioni di questa, infatti, sono in grado di influenzare anche di molto le performance della vettura.

Due tipologie

Al netto di questo, sono fondamentalmente due le tipologie di motore elettrico presenti oggi sul mercato, o quantomeno quelle che vanno per la maggiore. La prima è quella sincrona a magneti permanenti, mentre la seconda è asincrona o a induzione. Si tratta di due approcci profondamente diversi, in grado entrambi si assicurare un ottimo livello di efficienza, anche se quello che va per la maggiore, ad oggi, è quello a magneti permanenti. Vediamo come funzionano.

Motore sincrono

Il motore elettrico sincrono a magneti permanenti è quello più utilizzato non soltanto sulle elettriche, ma anche sulle ibride. Il concetto alla base del suo funzionamento è quello dell’attrazione e repulsione magnetica, invertendo il campo magnetico quando i magneti si allineano. È costituito da un rotore solidale ad un albero sul quale sono presenti diversi poli magnetici di polarità alternata e da uno statore sul quale sono montati gli avvolgitori del circuito di alimentazione. Questa soluzione assicura un’efficienza vicina al 100% e possono contare su dimensioni particolarmente compatte, ideali quindi per l’applicazione sulle moderne auto elettriche.

Motore asincrono

Dopo l’abbandono di Tesla di questa tecnologia, oggi nel mondo dell’auto sono rimasti pochissimi ad utilizzare i motori asincroni. Il funzionamento di questo tipo di motore è molto diverso da quello sincrono. Tanto per cominciare fa a meno dei magneti permanenti e induce un campo magnetico in movimento sia nello statore, sia nel rotore, sfruttando la differente velocità di rotazione tra i due campi per “trascinare” il rotore. Come per il motore a magneti permanenti, anche quello asincrono è collegato ad un inverter che converte la corrente continua proveniente dalla batteria in corrente alternata.

Maggio 15, 2022

Auto elettriche: la seconda vita delle batterie

Si fa sempre un gran parlare di cosa succede quando una batteria non è più in grado di garantire energia sufficiente per muovere un’auto elettrica. Il tema dello smaltimento degli accumulatori è sicuramente di primaria importanza soprattutto in questa “fase iniziale” di questa transizione ecologica. Tuttavia, prima di arrivare al riciclaggio della batteria, esistono una moltitudine di secondi utilizzi in grado di regalare alla batteria una seconda vita.

Quando una batteria non è più utile all’auto

Ma andiamo con ordine e capiamo insieme quando una batteria va riciclata. Quando l’efficienza dell’accumulatore e quindi la sua capacità di immagazzinare e cedere energia scende sotto l’80%, allora questo non è più utilizzabile su un’automobile. La vita di una batteria, infatti, viene scandita da una serie di cicli di carica e scarica e sono proprio questi a determinarne il deterioramento. Tuttavia, una batteria all’80% dell’efficienza non è necessariamente da riciclare. Esistono tutta una serie di secondi impieghi in cui può trovare applicazione, soprattutto in ambito industriale. Vediamo quelli principali.

Accumulatori industriali

Esistono già degli esempi anche sul territorio europeo in cui le batterie sono state utilizzate come accumulatori industriali. Di fatto, vengono utilizzate per immagazzinare l’energia prodotta da un impianto fotovoltaico o eolico (ad esempio) per poi essere utilizzata nei momenti in cui la produzione raggiunge picchi importanti nella richiesta di energia. Con questo tipo di applicazione le batterie possono contare su un ciclo di vita molto lungo dal momento che qui i tempi di carica e scarica sono molto lunghi rispetto a quelli dell’auto, abbattendo drasticamente il decadimento delle prestazioni della batteria.

Gruppi di continuità

Un altro interessante indirizzo d’impiego delle batterie è quello in gruppi di continuità. Questi possono essere utilizzati in aziende o ospedali per garantire continuità nell’erogazione della corrente anche in caso di black out, con il vantaggio di non aver bisogno di fonti esterne di alimentazione per funzionare come gas o carburanti liquidi con i quali lavorano i tradizionali generatori.

Ripristino

In ultimo, prima di pensare allo smaltimento, si può ipotizzare il ripristino della batteria. Si tratta di un processo delicato, ma che permette di sostituire solo alcune delle componenti che costituiscono l’accumulatore per riportarlo al suo stato di efficienza originale. Una delle primissime aziende ad offrire questo tipo di servizio è stata la 4R Energy Corporation, una joint-venture tra Nissan e Sumitomo Corporation.

Maggio 14, 2022

Auto elettrica: come si ricicla una batteria

Auto elettriche: oltre lo stato solido ecco le batterie LFP e agli ioni di sodio 3

Dopo il tema dell’autonomia, quello del riciclaggio e lo smaltimento delle batterie esauste è uno dei temi principali quando si parla di auto elettriche. In tanti, infatti, oggi si chiedono come verranno trattati i tanti materiali inquinanti presenti all’interno delle batterie a un volta che queste raggiungeranno la fine del loro ciclo di vita, sollevando anche non poche polemiche e preoccupazioni ambientali.

La verità, però, è che già oggi esistono molte aziende specializzate nello smaltimento dei vecchi accumulatori agli ioni di litio. Ma c’è di più. Nel 2020 la domanda globale di batterie è stata di 282 GWh. Ci si aspetta che entro il 2030 questa cifra salga a 3.500 GWh. Per questo motivo, è logico pensare che convenga a tutti recuperare tutto il litio, il cobalto e il nichel possibile dalle attuali batterie in circolazione per poter rispondere alla sempre maggiore richiesta di nuove batterie.

Un lavoro in tre fasi

Ma andiamo con ordine e vediamo insieme quali sono i processi che permettono di riciclare le batterie agli ioni di litio delle moderne auto elettriche. Di base, sono tre le fasi in cui si divide questo lavoro.

Smontaggio della batteria
Recupero dei materiali riutilizzabili
Purificazione dei materiali

Fase 1

Nella prima fase del lavoro le batterie raccolte vengono attentamente aperte e smontate suddividendo tutti i singoli componenti quali moduli e celle. A questo punto i componenti vengono messi in sicurezza per ridurre al minimo i rischi di reazioni durante il processo di riciclaggio. Fatto questo si passa alla “frantumazione meccanica” e vengono così recuperati materiali quali ferro, rame e alluminio.

Fase 2

A questo punto, attraverso due particolari processi vengono estratti i materiali preziosi che costituiscono la batteria. Attraverso la tecnica della pirometallurgia si recuperano elementi come nichel, cobalto e rame, liquefacendo i componenti della batteria ad alta temperatura. Attraverso l’idrometallurgia, invece, si recuperano metalli puri liquefacendo i componenti della batteria ad alta temperatura.

Face 3

Completato questo processo, l’ultima fase è quella della purificazione dei materiali. Al termine delle due fasi precedenti, infatti, i materiali risultanti non sono ancora perfettamente riutilizzabili e necessitano quindi di essere purificati. In questa fase i materiali vengono trattati da fonderie specializzate, in grado di riportare gli elementi alla loro forma più pura.

Maggio 4, 2022

Auto elettriche: oltre lo stato solido ecco le batterie LFP e agli ioni di sodio

Il mondo dell’auto elettrica è in continua evoluzione. Per aumentare quanto più possibile l’autonomia delle prossime auto a batteria, sono in molti oggi a lavorare su soluzioni percorribili per migliorare le prestazioni degli accumulatori. In attesa dell’arrivo delle batterie allo stato solido, quindi, già da diverso tempo si sta lavorando sulle batterie al litio-ferro-fosfato, che già oggi trovano applicazione su molti modelli, mentre in un prossimo futuro potremmo vedere quelle agli ioni di sodio.

Batterie LFP

Ma andiamo con ordine e partiamo dalle batterie LFP, acronimo di litio-ferro-fosfato. Questi accumulatori sono privi di cobalto e sono meno costosi da produrre rispetto a quelli nichel-manganese-cobalto (NMC). Proprio per questo motivo, molti produttori stanno già oggi puntando su questa tecnologia per i loro modelli. La batteria, infatti, rappresenta la voce di spesa più grande tra quelle legate all’auto elettrica. Le batterie litio-ferro-fosfato, quindi, rappresentano un’importante opportunità per sviluppare modelli meno costosi e, di conseguenza, allargare l’auto elettrica anche alle fasce più basse del mercato e portare in questo modo l’elettrificazione anche sulle vetture più piccole. Il problema, al momento, è rappresentato dalla concentrazione della produzione in un unico paese. Il 90% della produzione di batterie LFP è infatti concentrata nella sola Cina. Non stupisce, quindi che ad oggi il 46% del parco circolante elettrico in Cina sia proprio rappresentato da modelli alimentati a batterie al litio-ferro-fosfato.

Batterie agli ioni di sodio

Un capitolo a parte va dedicato alle batterie agli ioni di sodio. L’applicazione di queste sulle moderne auto elettriche è ancora molto lontana, ma nonostante questo, non si tratta di una tecnologia del tutto nuova. Già negli anni Settanta, infatti, vennero avviati alcuni esperimenti per mettere a punto questo tipo di accumulatori, ma l’avvento degli ioni di litio mise un freno alla ricerca. Oggi le batterie agli ioni di sodio stanno tornando alla ribalta per diversi motivi. In primis, l’approvvigionamento delle materie prime necessarie per la produzione, che per questo tipo di batterie è molto più semplice. Questo perché la Terra è molto più ricca di sodio piuttosto che di litio e inoltre il sodio pare essere anche meno soggetto alle fluttuazioni di mercato che invece interessano il litio. Questo porterebbe anche ad un risparmio nella filiera produttiva nell’ordine del 30/50%. Le batterie agli ioni di sodio, inoltre, possono garantire migliori prestazioni a basse temperature e una maggiore durata nel tempo. Tuttavia, allo stato attuale la densità energetica, ovvero la capacità di immagazzinare energia di questo tipo di batterie è ancora molto basso, con inevitabili ripercussioni sulle performance e soprattutto sull’autonomia. I tecnici, quindi, sono attualmente al lavoro proprio per trovare il giusto equilibrio tra stabilità chimica e densità energetica per rendere questo tipo di batterie sicure ed efficienti, pronte per la prossima generazione di auto elettriche.

Aprile 24, 2022

Auto elettrica: come funziona una Gigafactory per la produzione di batterie

Lo sviluppo dell’auto elettrica e la sua diffusione sul mercato crescono a velocità inarrestabile. Di conseguenza anche le tecnologie legate alle varie componenti che la costituiscono corrono e migliorano a velocità altrettanto elevata. Vista la sempre maggiore domanda di auto elettriche da parte del mercato, quindi, oggi per essere competitivi i costruttori devono cercare di essere quanto più indipendenti possibile. È proprio per questo motivo che sempre più produttori, dopo essersi affidati per anni ad aziende esterne per la produzione delle batterie, stanno oggi lavorando per cominciare a produrre in autonomia gli accumulatori all’interno di Gigafactory appositamente sviluppate. Vediamo allora insieme come funziona una Gigafactory e quali sono i processi necessari per la realizzazione di una batteria agli ioni di litio.

Ambienti asettici

Le Gigafactory si differenziano dalle normali fabbriche alle quali siamo ormai abituati non soltanto per le loro dimensioni, ma anche e soprattutto per la loro struttura. Una volta dentro, infatti, ci si trova in ambienti spesso più simili a quelli di una sala operatoria piuttosto che ad una fabbrica di componenti per automobili. Qui tutto si svolge con un elevato livello di automazione in ambienti supercontrollati con operazioni sottovuoto per non correre il rischio di rovinare le materie prime con impurità esterne che potrebbero andare ad inficiare sull’integrità chimica degli elementi.

Si parte da catodo e anodo

La prima fase nella realizzazione delle batterie agli ioni di litio è quella di produzione dei due elettrodi, ovvero il catodo e l’anodo. Si parte quindi dallo slurry, una soluzione viscosa in cui materiali conduttori, materiali attivi e leganti polimerici in polvere sono disciolti in un liquido acquoso. Questo viene disposto in strati sottili e poi essiccato per poi essere rivestito con fogli di alluminio e rame. A questo punto si lascia evaporare la parte liquida dello slurry per poi procedere alla calandratura. Questo particolare processo consiste nel passare i fogli rivestiti in appositi rulli che li pressano e li stabilizzano. Ora i due poli della batteria, quello positivo e quello negativo, sono pronti e possono essere tagliati delle dimensioni desiderate per dare forma alle celle delle batterie.

Si passa all’elettrolita liquido

A questo punto si passa a realizzare la tipica struttura a strati della batteria posizionando gli elettrodi tagliati l’uno sull’altro. I vari strati vengono poi fissati attraversi il separatore, ovvero un materiale inattivo che oltre a dividere catodo e anodo è anche chiamato ad assorbire l’elettrolita liquido e distribuirlo in maniera omogenea tra i due poli. L’elettrolita è di fatto quello che rende possibile il funzionamento della batteria, poiché è il materiale che consente lo scambio di elettroni tra catodo e anodo.

Rodaggio finale

L’ultimo passaggio nella fase di produzione delle batterie agli ioni di litio è rappresentato dall’attivazione e il rodaggio. Le celle appena realizzate vengono così portate in un’apposite stanza all’interno della Gigafactory, all’interno delle quali vengono sottoposte a cicli di carica e scarica a basso voltaggio che permette ai vari materiali di stabilizzarsi. Al termine di questo processo la cella viene sigillata ed è pronta ad essere unita ad altre celle uguali per andare così a formare un modulo da montare su una nuova auto elettrica.

Aprile 23, 2022

Auto elettrica: come è fatta la batteria e quante ne esistono

Tesla Model S: prezzo, dimensioni, caratteristiche 8

La batteria è uno degli elementi principali che costituiscono un’auto elettrica. Non è soltanto la componente in grado di garantire l’autonomia alla vettura, ma è anche quello che ne determina le prestazioni. Su un’elettrica, infatti, le performance del modello non sono date dalla potenza del motore (o almeno non solo), bensì dalla capacità dell’accumulatore. Più questo è grande e maggiore sarà l’autonomia e superiori saranno le prestazioni. Ma come è fatta la batteria di un’auto elettrica? Ecco una guida per capire come funziona e quanti tipi di batteria esistono.

Il funzionamento

Partiamo dalle basi e cerchiamo di capire come funziona la batteria di un’auto elettrica. Tutto funziona grazie ad un processo chimico che sposta un flusso di elettroni dall’anodo, la sostanza che li cede tramite ossidazione, al catodo che li riceve tramite riduzione. Ma dove si muove questo flusso di elettroni? Si muove all’interno dell’elettrolita che è una sostanza liquida in questo momento, ma che in molti, Tesla in primis, stanno cercano di mettere a punto anche in forma solida per migliorare l’efficienza degli accumulatori. Ecco, è attraverso questo processo che si genera corrente continua.

Piombo

Veniamo ora alle tipologie di batterie presenti sul mercato. Detto che quelle che vanno per la maggiore, in questo momento, sono quelle agli ioni di litio, esistono in realtà un gran numero di tipologie di batterie. Le più datate sono quelle al piombo. Il primo esempio di applicazione di questa tipologia di accumulatori risale addirittura alla fine dell’Ottocento. Il loro funzionamento è garantito da un anodo di piombo e un catodo di perossido di piombo immersi in una soluzione contenente acido solforico che funge da elettrolita. Intorno agli anni Novanta queste batterie sono state utilizzate per alimentare i pochissimi esempi di auto elettriche presenti in quel periodo e ad oggi vengono impiegate solo più per muovere mezzi da lavoro non omologati per la circolazione su strada come i muletti.

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Nichel-metallo idruro

Nelle batterie al nichel-metallo idruro l’anodo è composto da una lega metallica, mentre il catodo è in nichel, esattamente come le tradizionali pile stilo. Utilizzate per anni sulla Toyota Prius, oggi trovano scarsissima applicazione nel mondo dell’auto a causa del cosiddetto effetto memoria. Questo, a fronte di ricariche parziali, tende a diminuire l’autonomia che l’accumulatore è in grado di garantire nel tempo. Detto questo, però, il grande vantaggio di queste batterie, e il motivo per il quale ancora oggi molte Prius usate continuano ad essere così efficienti, è rappresentato dal loro ciclo di vita piuttosto lungo.

Ioni di litio

Le batterie agli ioni di litio sono oggi le più diffuse. Sono costituite da un anodo in litio e da un catodo in carbonio e devono il loro successo alla loro elevata densità: ciò significa che a fronte di dimensioni relativamente contenute sono in grado di generare grandi quantità di energia. Inoltre, non soffrono dell’effetto memoria del quale parlavamo nel capitolo precedente, permettendo così cicli di carica e scarica anche parziali. Di contro, il ciclo di vita di queste batterie è abbastanza breve. Dopo circa 5 anni, infatti, la loro capacità di immagazzinare e cedere energia comincia a calare. Attenzione poi alle temperature. Sotto i -10 gradi oppure oltre i 30 gradi, le batterie agli ioni di litio tendono a perdere efficienza.

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Stato solido

Le batterie allo stato solido rappresentano il prossimo step evolutivo delle batterie per automobili elettriche. Sono molti i costruttori che stanno lavorando allo sviluppo di questa nuova tecnologia, Tesla su tutti. A caratterizzare questa tipologia di accumulatore è l’elettrolita che qui è costituito da una sostanza solida e non più liquida. Questo incrementa enormemente la densità della batteria, assicurando prestazioni superiori del 50% rispetto agli ioni di litio, a fronte di dimensioni ancora più contenute. Inoltre, anche i tempi di ricarica dovrebbero scendere notevolmente.

Aprile 21, 2022

Come è fatta un’auto elettrica

Auto elettrica: la batteria del futuro è allo stato solido

Fino a qualche tempo fa, era più facile incontrare per strada una supercar piuttosto che un’auto elettrica e molto spesso queste riuscivano ad attirare più sguardi di una Ferrari o una Lamborghini. Questo perché, inizialmente, i costruttori sceglievano design molto estrosi e futuristici per i loro modelli elettrici. Oggi però, le cose sono profondamente diverse e tutti i brand hanno scelto un approccio più “tradizionale” al design delle auto elettriche, questo per rendere più semplice e progressivo il passaggio alla mobilità a zero emissioni. Di fatto, però, le similitudini con un’auto ad alimentazione tradizionale si fermano qui, perché sottopelle, le auto elettriche sono profondamente diverse.

Ambiano sottopelle

Tanto per cominciare, le moderne auto elettriche tendono ad essere sviluppate su piattaforme appositamente sviluppate per fare posto unicamente a powertrain elettrici. Questo permette di ottimizzare molto gli spazi in favore del comfort dei passeggeri. Dal momento che la meccanica di un’auto elettrica è decisamente più compatta rispetto a quella di un’auto benzina o diesel, utilizzando una piattaforma “elettrica nativa” è possibile assicurare più spazio alla zona dell’abitacolo, a tutto vantaggio dello spazio a bordo.

I tre elementi fondamentali

Ma andiamo sul tecnico e vediamo come è fatta un’auto elettrica. Gli elementi che costituiscono una moderna EV sono di fatto tre: la batteria, il motore (o i motori nel caso dei modelli più potenti) e l’elettronica di potenza.

La batteria: è quella chiamata ad immagazzinare l’energia destinata a far muovere l’auto. Contrariamente con quanto accade sulle normali auto con motore endotermico, sulle elettriche ciò che determina le prestazioni del veicolo non è unicamente il motore, ma anche la stessa batteria. Le dimensioni e la capacità di questa determineranno non soltanto l’autonomia del veicolo, ma anche le prestazioni stesse.
Il motore: il propulsore di un’auto elettrica è profondamente diverso rispetto a quello di un’auto tradizionale, tanto nelle componenti, quanto nel funzionamento. Tanto per cominciare, è in grado di fornire tutta la potenza disponibile fin da 0 giri e potendo lavorare fino a regimi molto alti, anche superiori ai 10.000 giri, non necessità di un cambio, che qui è sostituito da un riduttore a ingranaggi dal rapporto fisso. A voler essere precisi, alcune auto elettriche sono dotate di un cambio, ma parliamo solo di modelli ad alte prestazioni, come la Porsche Taycan. Il motore è poi quello preposto anche al recupero dell’energia in fase di rilascio e frenata. In questi momenti, il propulsore inverte il suo funzionamento, trasformando così l’energia cinetica in chilometri in più di autonomia.
L’elettronica di potenza: anche nota come inverter, è la parte dell’auto elettrica chiamata a che gestisce i flussi di energia e trasforma la corrente continua in alternata e viceversa secondo le esigenze di motore e batteria.

Diverse anche dentro

Altre piccole differenze su un’auto elettrica rispetto ad un modello benzina o diesel sono rappresentate dalla presenza di uno sportellino per la ricarica, solitamente posizionato nella parte anteriore del veicolo per facilitare il collegamento del veicolo ad una colonnina. Molti modelli sono dotati di due prese, una per la ricarica lenta, come quella domestica, e una per la ricarica fast alle colonnine. Cambiano leggermente anche gli interni, soprattutto la strumentazione, che sulle elettriche non mostra elementi come i giri motore, sostituendoli con altri più funzionali alla guida a zero emissioni, come l’indicatore dell’autonomia residua e quello sullo stile di guida, per tenere sempre sotto controllo il proprio livello di efficienza al volante.

Aprile 18, 2022

Auto elettrica: a chi conviene e a chi no

Il mondo ha ormai sterzato con decisione verso la mobilità elettrica, imboccando una strada che porterà ad un futuro sempre più a zero emissioni. Sempre più costruttori hanno annunciato lo stop alla produzione di modelli alimentati da motori endotermici, incentrando tutti gli sforzi (e i capitali) sullo sviluppo di modelli completamente elettrici. Di conseguenza, per noi automobilisti il passaggio all’auto elettrica potrebbe non rappresentare più una possibilità, ma una scelta obbligata.

Tuttavia, al momento, tra infrastruttura di ricarica ancora poco sviluppata e autonomie ancora contenute, scegliere di passare all’elettrico oggi è un’alternativa fattibile ma non per tutti. Quindi, a chi conviene l’auto elettrica e a chi no?

Occhio ai chilometri

In generale, se siete tra coloro che non percorrono grandi distanze nel classico tragitto casa-lavoro, tendenzialmente non oltre i 100 km al giorno, su un percorso tendenzialmente abitudinario, allora l’auto elettrica potrebbe fare al caso vostro. Ma quando si tratta di elettriche non è soltanto questione di quanti chilometri si fanno al giorno, ma anche dove. Il consumo di energia di un’auto elettrica e di conseguenza la sua autonomia, sono profondamente condizionate dal contesto in cui ci si muove. In città, tra continue frenate e stop, l’auto a zero emissioni riesce a limitare i consumi di energia, recuperando kW preziosi ogni volta che si rallenta. Al contrario, l’autostrada è l’habitat meno indicato per le EV, poiché viaggiando per diversi chilometri a velocità costante non si ha mai la possibilità di recuperare energia.

Il fattore ricarica

C’è poi da considerare il discorso ricarica. Con un’infrastruttura di ricarica pubblica ancora poco sviluppata, chi intende acquistare un’auto elettrica deve tenere bene in considerazione il fattore ricarica. Senza la possibilità di avere a propria disposizione un garage all’interno del quale installare una wallbox, vivere con un’elettrica potrebbe essere alquanto complicato. Questo perché attaccando l’auto alla normale presa di corrente domestica i tempi di ricarica possono senza troppa fatica superare le 24 ore, rendendo molto difficile l’utilizzo del veicolo quotidianamente.

Questione di abitudini e possibilità

Quindi, tirando le somme.
A chi conviene un’auto elettrica?

A chi percorre pochi chilometri al giorno
A chi effettua prevalentemente spostamenti in ambito urbano
A chi può ricaricare l’auto a casa o sul luogo di lavoro

A chi invece non conviene l’auto elettrica?

A chi percorre più di 100 km al giorno.
A chi percorre tanti chilometri in autostrada
A chi non può fare affidamento su un punto di ricarica sicuro

Dicembre 2, 2021

Auto elettrica: la batteria del futuro è allo stato solido

Le batterie del futuro saranno allo stato solido e andranno a sostituire quelle attuali che utilizzano materiali liquidi per lo scambio di elettroni. Nella maggior parte dei casi, le aziende che stanno lavorando su questi prodotti utilizzano un elettrolita ceramico, che ha bisogno di una lavorazione particolare per evitare rotture o perdite di prestazioni.

La soluzione a questo inconveniente potrebbe arrivare dai ricercatori della Brown University e dell’Università del Maryland, che hanno deciso di puntare su un elettrolita diverso, fatto con nanofibrille, cristalli piccolissimi realizzati con processi di nanotecnologia che si trovano nella cellulosa. La svolta arriva dal legno: questo materiale è estremamente sottile ed è in grado di flettersi e piegarsi, riuscendo in questo modo a resistere alle sollecitazioni a cui è sottoposto nelle fasi di carica e scarica.

Più efficienza grazie a cellulosa e rame

Stando ai dati della ricerca dei due atenei, che è stata pubblicata anche sulla rivista Nature, il nuovo elettrolita sfrutta nanotubi polimerici derivati dalla cellulosa che vengono combinati con il rame per andare a formare un conduttore ionico solido che ha una conduttività simile a quella degli elettroliti ceramici e che è circa cento volte superiore ad altri conduttori ionici polimerici testati fino a questo momento.

L’aggiunta del rame alla cellulosa è la seconda importante scoperta dello studio: la combinazione dei due elementi crea spazio tra le catene di polimeri in modo che gli ioni di litio possano muoversi con maggiore velocità, accrescendo considerevolmente l’efficienza.

Un materiale resistente e naturale

“Unendo il rame a nanofibrille di cellulosa unidimensionali siamo riusciti a dimostrare che la cellulosa che solitamente è un materiale isolante offre invece una via di spostamento molto rapida per gli ioni di litio. In questo modo, anzi, hanno raggiunto una velocità record tra tutti gli elettroliti polimerici solidi”, ha chiarito Liangbing Hu, uno degli autori dello studio.

I vantaggi del nuovo elettrolita non si fermano alle ottime prestazioni: possiede anche una maggiore capacità di deformarsi rispetto alla ceramica e per questo sarà in grado di tollerare meglio le sollecitazioni presenti all’interno delle batterie. Non solo, sarà adottabile anche su batterie con anodo al litio-metallo e con catodi ad alta tensione. Ma la cosa migliore è che “questo è un materiale fornito dalla natura – ha precisato Yue Qi, un altro dei ricercatori coinvolti nel progetto – e ciò ridurrà l’impatto della produzione di batterie sull’ambiente”.