Veicoli elettrici, le batterie potrebbero durare molto più a lungo

Secondo uno Studio dello SLAC-Stanford Battery Centre la guida reale apporta maggiori benefici alle batterie degli EV in termini di vita rispetto all’uso costante simulato nei normali test di laboratorio.

I test che usualmente vengono utilizzati in laboratorio per verificare la durata di vita delle batterie che vengono installate su un veicolo elettrico, molto probabilmente non restituiscono la fotografia della realtà, dal momento che vengono per lo più condotti simulando un utilizzo costante.

Ma normalmente, le condizioni di guida reali implicano frequenti fermate e ripartenze a causa del traffico cittadino, viaggi lunghi nelle grandi arterie extraurbane e percorrenze brevi all’interno delle città con diverse soste e/o fermate per parcheggio.

Ebbene, questa sorta di utilizzo “a singhiozzo” potrebbe favorire un allungamento della vita media della batteria fino al 40% in più del previsto.

È quanto emerge dal recente Studio “Il ciclo dinamico aumenta la durata della batteria” condotto dai ricercatori dello SLAC-Stanford Battery Center, un centro congiunto tra il Precourt Institute for Energy della Stanford University (California) e lo SLAC National Accelerator Laboratory e pubblicato su Nature Energy.

Non è un risultato di poco conto se si pensa che la sostituzione di un pacco batteria o l’acquisto di una nuova auto elettrica comportano somme non indifferenti e che, pertanto, poter contare su maggiori anni di utilizzo costituisce un certo sollievo per l’acquirente.

Ma come sono i giunti i ricercatori americani a questo risultato?
Innanzi tutto, si legge in un articolo dello Stanford Report, occorre tener presente che in fase di test sulla durata del ciclo di vita di nuove batterie si procede utilizzando una procedura ciclica e ripetuta più volte che prevede una velocità di scarica costante seguita da una ricarica.

Ma in questo modo l’aspettativa di vita risulta falsata, soprattutto quando si approcciano veicoli elettrici utilizzati per tragitti quotidiani.
D’altro canto, se è vero che il prezzo delle batterie è crollate del 90% negli ultimi 15 anni, va considerato che questo rappresenta ancora quasi 1/3 del costo totale del veicolo, quindi l’aspettativa di avere ancora davanti parecchi chilometri rispetto a quanti se ne ritenevano “disponibili” è un incentivo notevole per i fruitori della mobilità elettrica, oggi come domani.

Il team di ricercatori, invece, ha testato 92 batterie commerciali agli ioni di litio per più di due anni seguendo una metodologia originale che ha previsto quattro tipi di profili di scarica EV, dalla scarica costante standard alla scarica dinamica basata su dati di guida reali arrivando alla conclusione che più realisticamente i profili riflettevano il comportamento di guida effettivo, più alta era l’aspettativa di vita EV.

“Non abbiamo testato le batterie dei veicoli elettrici nel modo giusto”, ha affermato Simona Onori autrice senior dello Studio e professoressa associata di Scienze e Ingegneria Energetica presso la Stanford University, nonché direttrice dello Stanford Energy Control Lab e Senior Fellow presso il Precourt Institute for Energy alludendo a quanto fatto finora.
“Con nostra sorpresa, la guida reale con frequenti accelerazioni, frenate che caricano un po’ le batterie, fermate per fare un salto in un negozio e lasciando riposare le batterie per ore alla volta, aiuta le batterie a durare più a lungo di quanto pensassimo in base ai test di laboratorio standard del settore”.

Ad esempio, lo studio ha mostrato una correlazione tra accelerazioni brusche e brevi degli EV e degradazione più lenta. Ciò era in contrasto con le ipotesi consolidate dei ricercatori di batterie, incluso il team di questo studio, secondo cui i picchi di accelerazione sono dannosi per le batterie dei veicoli elettrici. Invece, contrariamente a quanto si poteva finora pensare premere sull’acceleratore non velocizza l’invecchiamento, bensì lo rallenta.

Il fattore tempo, per l’invecchiamento delle batterie, secondo lo studio, è altrettanto importante quanto il ciclo di utilizzo. Un esempio è quello dei veicoli elettrici commerciali (autobus o furgoni), sempre in uso o in ricarica; in questo caso è proprio la costante scarica/carica a favorire l’invecchiamento, a differenza di quanto avviene nelle auto elettriche dove un utilizzo meno costante, stop e pause anche lunghe pause tra una ricarica e l’altra fanno più pesare il normale invecchiamento.

I ricercatori hanno individuato un punto ottimale di velocità di scarica media che bilancia l’invecchiamento determinato dal tempo da quello determinato dal ciclo di scarica/ricarica e, guarda caso questo punto ottimale rientra nell’intervallo di guida realistica di un veicolo elettrico.

I risultati dello studio americano avranno effetti e implicazioni positive non solo per le Case automobilistiche che potranno aggiornare i loro software di gestione sulla longevità delle batterie, ma anche per tutte le altre applicazioni di accumulo di energia, così come su altri materiali innovativi e dispositivi di cui sarà sempre più utile conoscere l’invecchiamento.

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