Perché minore autonomia in inverno?
Diversi studi hanno dimostrato che nella stagione più fredda diminuisce la durata della batteria dei veicoli elettrici in base alla temperatura esterna ed al tipo di utilizzo che viene fatto della vettura. Cerchiamo di capirne i motivi.
Quello della transizione verso l’elettrico è un tema sul quale si è creato un evidente dibattito negli ultimi tempi ed è destinato a far discutere almeno per il prossimo decennio. Con l’aumentare delle informazioni derivanti da un numero sempre maggiore di auto elettriche circolanti in tutto il mondo, si è scoperto che il freddo (e le basse temperature) sono un aspetto che incide sulle batterie di questi veicoli, causando un calo dell’autonomia reale dell’auto, che può arrivare anche a parecchi punti percentuali. Dietro questo fenomeno ci sono due cause: una è prettamente chimico-fisica, l’altra ha a che fare con il comportamento dell’automobilista che, in inverno, è diverso.
Quanto perde, effettivamente, la batteria dell’auto elettrica con le basse temperature?
Una ricerca sul campo offre numeri di cui tener conto. Nello specifico, quando la temperatura scende vicino o sotto gli zero gradi centigradi, le batterie dei veicoli elettrici subiscono dei fenomeni chimico-fisici che influiscono sull’anodo, cioè il polo negativo in litio delle celle che compongono la batteria dell’auto elettrica. Il freddo rende più densa la cella e rallenta il passaggio degli ioni da un polo all’altro della batteria, causando alla lunga un accumulo di litio all’esterno del polo: qui si forma una sorta di placcatura, uno strato di metallo non attivo. Parte del litio che era dentro la cella, pertanto, non è più disponibile per accumulare l’energia e questo è un danno permanente, che non può essere riparato se non sostituendo le celle interessate dal fenomeno. Questo fenomeno, in realtà, ormai non succede più sulle auto elettriche moderne perché i costruttori hanno capito che è più conveniente usare parte dell’energia accumulata nella batteria per attivare un sistema di riscaldamento che tiene in caldo il pacco batterie: questo evita che il litio esca dalle celle, ma consuma parte della carica presente nella batteria stessa. Ciò vuol dire che, se l’auto sta ferma in inverno per molto tempo, alla lunga potrebbe aver bisogno di una ricarica per garantire che nel pacco batteria ci sia abbastanza energia per riscaldare il pacco stesso. Inoltre, con l’energia contenuta nella batteria, non si riscalda solamente la batteria: la stessa energia è quella che viene usata anche per riscaldare l’abitacolo; non essendoci nessun motore termico che spreca energia in calore, infatti, lo stesso calore non può essere recuperato, ma va generato da zero. Questo viene generato usando parte dell’energia elettrica per attivare una resistenza o una pompa di calore; la pompa di calore è una soluzione più moderna e più efficiente, anche se occupa un po’ di spazio in più nella vettura. Tutti questi fenomeni, quindi, dovrebbero bastare per capire per quale motivo in inverno le auto elettriche hanno meno autonomia rispetto a stagioni più miti. Allo stesso modo, però, va anche notato che non tutte le macchine a batteria perdono la stessa autonomia nella stagione invernale. A prescindere dalle eventuali differenze, che dipendono da quanto il guidatore tiene acceso il riscaldamento, ci sono scelte tecniche fatte dal costruttore che incidono (anche di parecchio) sull’autonomia invernale. In base al tipo di chimica della batteria, infatti, i danni derivanti dal freddo possono essere maggiori o minori e questo, chiaramente, influisce sulla taratura del sistema di riscaldamento della batteria: se la batteria può tollerare più freddo, infatti, il produttore dell’auto la riscalderà di meno e l’autonomia diminuirà poco. Studi condotti in America, hanno stabilito quanta autonomia perdono in media i modelli di auto elettrica più diffusi negli Stati Uniti (Audi e-tron, BMW i3, Ford Mustang Mach-e, Tesla, Nissan, Hyundai, Volkswagen ID.4). Sono state confrontate le autonomie delle auto quando la temperatura esterna è di circa 20 gradi e quando è invece a zero gradi: queste auto elettriche, in base ai modelli, possono perdere fino al 30%. Tali conclusioni mostrano, una volta di più, quanto ci sia ancora da imparare rispetto al mondo dei veicoli elettrici. Negli ultimi anni sono stati fatti grandi passi in avanti in tal senso, ma certamente molto ancora ci sarà da sapere e solo grazie all’esperienza si riuscirà ad ottimizzare l’utilizzo di queste vetture che rappresentano un elemento cardine per il futuro prossimo.
(D.R.)
