L’inverno e il freddo pungente, le temperature che si abbassano sotto le zero e il ghiaccio sono ancora nemici delle auto elettriche. Non per la vettura in sé, ma per le batterie che la alimentano. I veicoli elettrici attualmente utilizzano delle batterie agli ioni di litio, la cui parte liquida subisce un duro colpo nei mesi più freddi. Il che influisce sia sui tempi di ricarica che sull’autonomia. Sebbene le aziende stiano lavorando per risolvere il problema, il panorama è ancora decisamente in evoluzione.
Cosa succede alle batterie con il freddo?
È ormai risaputo che i veicoli elettrici non se la cavano bene con le basse temperature. Le batterie agli ioni di litio, che alimentano la maggior parte degli EV (Electric Vehicles) sul mercato, sono infatti particolarmente vulnerabili al freddo. Ciò è dovuto al processo chimico che avviene all’interno delle batterie: sostanzialmente, il trasporto della carica è affidato al movimento degli ioni di litio attraverso un elettrolita liquido.
Quando la temperatura scende, l’elettrolita si addensa, rallentando quindi il passaggio degli ioni e, di conseguenza, andando a ledere l’efficienza della batteria. In altre parole, le batterie ricaricano più lentamente e perdono autonomia.
La situazione peggiora ulteriormente con il sistema di gestione termica dell’auto, che utilizza parte dell’energia della batteria per rimanere operativo, riducendo ancora la carica disponibile per la guida. A ciò si deve poi aggiungere il consumo energetico di funzioni come il riscaldamento degli interni e lo sbrinatore (necessari proprio in inverno) ed eventuali sedili riscaldati.
Anche se i modelli più recenti hanno fatto notevoli passi avanti, la questione delle prestazioni delle auto elettriche durante l’inverno rimane un problema ancora attuale.
L’incognita delle batterie allo stato solido
Tra le soluzioni più promettenti ci sono le batterie allo stato solido. Come suggerisce il nome, queste batterie sostituiscono l’elettrolita liquido con uno solido. Questa modifica comporta diversi vantaggi, tra cui una maggiore densità energetica, una maggiore sicurezza, una durata più lunga e un’efficienza migliorata anche a basse temperature.
In condizioni invernali, gli elettroliti solidi risultano meno sensibili ai problemi di viscosità che affliggono le batterie agli ioni di litio. Tuttavia, anche questa soluzione presenta delle criticità.
Gli elettroliti solidi possono diventare fragili con il freddo estremo, mettendo a rischio l’affidabilità della batteria. Inoltre, la produzione su larga scala delle batterie allo stato solido è ancora un obiettivo lontano. I costi di produzione elevati e le difficoltà tecniche nel fabbricare questi componenti rendono la loro adozione massiccia poco pratica nel futuro immediato.
Le aziende leader dell’innovazione
Nonostante le difficoltà, diversi marchi automobilistici stanno investendo pesantemente nello sviluppo di batterie allo stato solido. Tra le aziende che hanno investito nella ricerca ci sono Mercedes, Hyundai e Stellantis, che hanno collaborato con l’azienda statunitense Factorial, tra le più all’avanguardia in questa nuova tecnologia.
Factorial sta infatti lavorando a una nuova batteria capace di estendere l’autonomia dei veicoli elettrici fino all’80%, raggiungendo oltre 600 miglia con una singola carica. Inoltre, queste batterie promettono di essere più leggere e compatte, riducendo il peso del veicolo del 40% e le dimensioni del sistema del 33%.
Si prevede che una flotta dimostrativa di Charger Daytona EV equipaggiati con queste batterie innovative possa essere su strada già nel 2026. Questi sviluppi rappresentano una svolta potenziale non solo per il mercato degli EV, ma anche per altri settori che dipendono dalle batterie, come l’elettronica di consumo e l’accumulo di energia rinnovabile.
L’importanza della gestione termica avanzata
Un altro fronte su cui è però necessario lavorare, e già molte aziende ne sono consapevoli, è quello della gestione termica delle batterie. Con il tempo, stanno comparendo sempre più tecnologie avanzate per il riscaldamento e il raffreddamento delle stesse, al fine di mantenere le batterie in una fascia di temperatura ottimale e migliorando quindi le prestazioni anche nei climi più rigidi.
Alcuni produttori stanno introducendo sistemi di riscaldamento integrati che utilizzano fonti di energia esterna durante la ricarica, riducendo l’energia necessaria dalla batteria stessa. Questi sistemi potrebbero diventare standard nei futuri modelli EV.
Parallelamente, si accompagna anche l’introduzione di software più intelligenti, capaci di gestire meglio il bilanciamento tra le richieste di energia della batteria e le esigenze del conducente. In combinazione con tecnologie come il pre-condizionamento, che riscalda la batteria e l’abitacolo mentre il veicolo è ancora collegato alla rete elettrica, i guidatori potrebbero sperimentare una riduzione significativa dei cali di autonomia.
Le auto elettriche verso il cambiamento
Molti dei problemi attuali che affliggono le auto elettriche sono una questione di tempo e di sviluppo tecnologico. Ogni nuova sfida rappresenta anche un’opportunità per spingere i limiti dell’innovazione. Le soluzioni sviluppate per gli EV potrebbero avere applicazioni in altri settori, portando benefici diffusi a livello globale.
L’evoluzione delle batterie, ad esempio, potrebbe rivoluzionare il modo in cui immagazziniamo e utilizziamo l’energia. Questo è particolarmente importante in un mondo sempre più dipendente da fonti rinnovabili come il solare e l’eolico, che richiedono sistemi di accumulo efficienti per garantire una fornitura stabile di energia.
A questo va di pari passo anche un cambiamento culturale e infrastrutturale. Le città dovranno adattarsi con infrastrutture di ricarica più diffuse e veloci. Nei climi freddi, stazioni di ricarica riscaldate potrebbero offrire un vantaggio pratico, prevenendo il raffreddamento delle batterie durante il rifornimento.
Incentivi fiscali, investimenti nella ricerca e sviluppo, e un’infrastruttura di ricarica più robusta sono elementi altrettanto chiave per promuovere l’adozione di veicoli elettrici. Tuttavia, è fondamentale bilanciare queste politiche con le esigenze del pubblico. Forzare l’estinzione delle auto a benzina, ad esempio, senza alternative completamente mature potrebbe generare resistenze e rallentare l’accettazione dei veicoli elettrici.
Inoltre, una maggiore consapevolezza dei consumatori sui limiti invernali e sulle soluzioni disponibili potrebbe ridurre l’ansia legata all’autonomia. Il cammino verso un futuro elettrico non sarà privo di ostacoli, ma è chiaro che le opportunità superano le difficoltà. Con il giusto mix di supporto politico, innovazione tecnologica e un mercato ben informato, anche le auto elettriche possono superare le sfide dell’inverno e realizzare un sistema di trasporto più sostenibile per tutti.
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