La ricarica rapida frequente danneggia davvero la batteria?
Markus Peter, le batterie delle auto elettriche sono ormai così efficienti che a volte durano addirittura più a lungo dell’auto stessa. Mito o realtà?
Markus Peter: Le batterie delle auto elettriche mantengono ciò che promettono, come dimostrano i numerosi veicoli di vecchia generazione che circolano sulle nostre strade con le loro batterie originali. Sono l’argomento migliore a favore della longevità delle batterie ricaricabili.
Le batterie possono anche funzionare, ma la loro capacità energetica spesso non supera il 50 o 60 per cento?
L'energia immagazzinabile delle batterie diminuisce continuamente, è vero. Secondo i dati empirici, però, dopo circa 100'000 chilometri percorsi è spesso ancora superiore al 90 per cento, mentre a 200'000 chilometri si attesta intorno all'85 per cento. Si tratta comunque di valori molto buoni.
Queste affermazioni valgono solo per l'ultima generazione di auto elettriche o anche per i modelli più vecchi?
Sono valide in linea di massima. Naturalmente la ricerca non si ferma, e persegue essenzialmente due approcci: uno consiste nell'ottimizzare la composizione chimica delle celle della batteria. A seconda delle esigenze, l'attenzione può essere posta piuttosto sulla disponibilità dei materiali, sui costi o sulle prestazioni. D'altra parte, si cerca di ottenere la massima capacità possibile in relazione allo spazio di installazione. Ciò non significa che un'auto elettrica di cinque anni sia completamente obsoleta nella sua struttura, poiché la tecnologia si evolve passo dopo passo.
Perché una batteria si consuma?
Le comuni batterie agli ioni di litio utilizzano come elettrolita una miscela di sali conduttori, solventi organici e additivi per trasportare gli ioni tra l'anodo e il catodo. Con il passare del tempo, questi materiali si consumano o subiscono processi chimici che riducono la percentuale di materiali attivi. Per fare un paragone figurativo semplificato: è come un ruscello che scorre sulle pietre per secoli. Le pietre rimangono dove sono, ma diventano sempre più arrotondate.
È possibile verificare la resa residua di una batteria con applicazioni di test per lo State-of-Health. Quanto sono affidabili questi dati?
Innanzitutto trovo questi strumenti per veicoli elettrici e plug-in estremamente interessanti. Nei motori a combustione interna, infatti, manca una simile possibilità di test. In quel caso bisogna affidarsi alle annotazioni del libretto di manutenzione: è stato sempre utilizzato l’olio giusto o con quale regolarità è stato effettuato il cambio dell’olio? Ciononostante, è interessante notare che la fiducia nei motori a combustione è maggiore. Per quanto riguarda i valori misurati: sono sempre un'istantanea. Se un'auto elettrica ha dieci anni e presenta uno State-of-Health del 90 %, si potrebbe forse dedurre che la batteria avrà un valore dell'80 % dopo altri dieci anni, se l'usura procedesse in modo lineare. Tuttavia, il processo di diminuzione della capacità di accumulo di energia può sia accelerare che rallentare nel tempo. È importante saperlo per non calcolare previsioni errate. A questo proposito, c'è un altro punto che ritengo importante.
Prego.
Esistono diversi tipi di test e metodi di misurazione per le batterie di trazione. Alcuni sono più complessi e approfonditi perché testano la batteria sotto carico, altri vengono calcolati più rapidamente perché si limitano alla lettura e al confronto dei dati memorizzati. Questi ultimi, pur essendo leggermente meno significativi, consentono in compenso di fornire immediatamente un'indicazione sullo stato di salute attuale. I risultati dei due metodi differiscono di norma di pochi punti percentuali.
Quale di questi metodi è quindi il migliore?
Da un punto di vista tecnico, i test in cui una batteria viene sottoposta a carico durante la guida o scaricata fino a un certo livello di carica sono più significativi. In questo modo è possibile ricostruire in modo affidabile il comportamento della batteria durante l'uso. Tuttavia, molti gestori di officine non dispongono delle risorse necessarie per effettuare costantemente un test così approfondito e ricorrono quindi per lo più ai test rapidi più brevi, in cui l'analisi dei dati memorizzati nelle centraline è in primo piano. Entrambi i principi si basano su valori di riferimento esistenti. I valori di riferimento vengono determinati dai fornitori delle applicazioni di test e si basano su modelli di veicoli identici nuovi di zecca.
Si legge che la ricarica rapida frequente danneggia la batteria. È vero?
Pompare quanta più energia possibile in una batteria il più rapidamente possibile con un'elevata intensità di corrente comporta per essa un certo stress, sì. La ricarica rapida ha un impatto, ma non tale da doverla evitare a tutti i costi. Estrapolando su 100'000 chilometri percorsi, una batteria che è stata ricaricata «delicatamente» ha, ad esempio, uno State-of-Health del 92 %; una che è stata spesso ricaricata rapidamente, forse ancora dell'89 %.
Ci sono altri consigli da tenere in considerazione?
L'esperienza di Mobility dimostra che i veicoli caricati sempre al massimo hanno mostrato, nel tempo, uno stato di salute inferiore rispetto a quelli in cui il processo di ricarica veniva interrotto all'80 % o meno. Chi quindi non ha quasi mai bisogno di una ricarica completa dovrebbe evitarla, cosa che nei nuovi modelli si può impostare senza problemi.
Quando una batteria si «stanca», è davvero necessario sostituire immediatamente l'intero blocco?
Per molto tempo molti produttori hanno considerato la batteria come un sistema chiuso. In caso di guasti e difetti, veniva dichiarata «scatola nera» e inviata a centri specializzati o direttamente al produttore per la diagnosi o la riparazione. Nel frattempo c'è stato un cambiamento di mentalità: diversi importatori hanno formato alcuni dei loro concessionari in modo specifico per aprire gli alloggiamenti delle batterie e, se necessario, sostituire i singoli componenti. Questo sviluppo è visibile anche nel settore dei fornitori: i fornitori di attrezzature e soluzioni per officine hanno ampliato la loro offerta di strumenti di misura, pezzi di ricambio e corsi di formazione per eseguire professionalmente questo tipo di lavori. Tuttavia, permane una certa incertezza sul fatto che valga la pena investire in infrastrutture specifiche ad alta tensione e nella formazione continua. I singoli moduli devono davvero essere sostituiti o le batterie saranno in futuro così efficienti da rendere superflua tale operazione? In controtendenza rispetto alla tendenza delle riparazioni, alcuni produttori perseguono l’approccio di integrare le batterie nell’auto come parte della struttura complessiva del veicolo. In questo modo, non è più previsto di rimuoverle nuovamente. In alcune batterie, le singole celle all'interno dell'alloggiamento vengono sigillate con una massa, il che rende la riparazione economica altrettanto difficile o addirittura impossibile. Il legislatore europeo si è già occupato della questione. Sono in arrivo regolamenti che obbligheranno i costruttori di veicoli a realizzare batterie riparabili e a documentarne la storia tramite un passaporto della batteria.
Un altro fattore che influisce sulla durata di una batteria sono le temperature. In una giornata gelida, un'auto elettrica percorre effettivamente meno chilometri rispetto a quando fa caldo?
Sì, una batteria funziona in modo simile a noi: si trova a suo agio a circa 20 gradi, quindi non deve essere riscaldata o raffreddata in modo speciale. In inverno, l'energia serve già solo per portare la batteria alla temperatura di esercizio. Durante la guida, il riscaldamento diventa quindi un notevole consumatore di energia. È quindi ancora più sensato utilizzare la comoda funzione di precondizionamento mentre il veicolo è collegato alla stazione di ricarica.
Sarà possibile arrestare il degrado nei prossimi anni o almeno ridurlo al minimo?
Nella ricerca sulle batterie questo punto è centrale. Ma per ottimizzare qualcosa, bisogna prima capire come avviene l'invecchiamento. Numerosi istituti di ricerca stanno acquisendo continuamente nuove conoscenze in questo campo. In ogni caso, la ricerca procede in parallelo: le batterie vengono continuamente ottimizzate e allo stesso tempo si migliora la comprensione dei processi chimici. La Cina sta guidando questa tendenza, immettendo sul mercato tipi di batterie sempre più avanzati.
Video promozionale della campagna «E-Occasione. È meglio.» (Fonte: YouTube)