Acquistare un auto elettrica: scegliere non solo per quanti km fa con una carica

Al momento dell'acquisto di qualsiasi auto nuova, ci sono un sacco di considerazioni da fare che vi porteranno poi a decidere. Dal costo alle caratteristiche, la tecnologia, la sicurezza, una buona ricerca vi aiuterà a scegliere la macchina migliore per le vostre esigenze.

Quando si tratta di acquistare un auto elettrica però, siamo spesso accecati dai dati ufficiali di autonomia - o fino a che punto la macchina sia in grado di viaggiare con una carica completa. Ma lo shopping per una nuova auto elettrica basata solo sulla autonomia potrebbe lasciarvi con una macchina che non è un buon acquisto come ci si potrebbe aspettare.
In realtà, la scelta della miglior auto elettrica per le vostre esigenze avrà bisogno di prendere in considerazione non solo il numero di chilometri che l'auto può viaggiare con una carica, ma anche il rapporto tra il costo della vettura e il range totale, le sue capacità di ricarica e il costo di ricarica.

Costo d'acquisto vs autonomia

Come scritto nell'articolo di MojoMotorsBlog, un modo di guardare alla convenienza del veicolo è quello di esaminare per quanti chilometri si può viaggiare rispetto al prezzo del veicolo.
La logica è abbastanza corretta. Dopo tutto, se stai spendendo 40.000 $ su una macchina capace di soli 80 miglia per carica, sarebbe peggio di spendere 30.000 $ su una macchina in grado di gestire 84 miglia. Questa è opinione comune.
Tracciando il costo del prezzo di acquisto delle auto elettriche più popolari nel mercato degli Stati Uniti nei confronti della loro autonomia ufficiale EPA-rated, MojoMotors ha concluso che la BMW i3 a $ 41.250 è stata l'auto più costosa che si può acquistare oggi in termini di costo vs range, con un costo totale per miglio di più di $ 500.

La Chevrolet Spark EV nel frattempo, ha raggiunto una cifra di circa $ 325 per miglio di percorrenza, e la berlina di lusso Tesla Model S 85 kWh a $ 79,900  è venuta fuori con il rapporto minor costo per miglio di poco più di $ 300.

La questione efficienza

Anche se questa particolare metrica funziona bene per dimostrare quale auto è più conveniente in termini di percorrenza per carica vs costo, non ci si preoccupa per l'efficienza del veicolo. Né le misurazioni si limitano ad affermare le miglia per carica.
Ad esempio, la BMW i3 EV gestisce 81 miglia su 22 kilowatt-ora di elettricità. La Tesla Model S gestisce 265 miglia su 85 kilowatt-ora di elettricità. In altre parole, la BMW i3 può viaggiare più lontano per ogni chilowattora di energia elettrica rispetto alla Tesla Model S.
Per fortuna, l'etichetta di serie Monroney che si trova su ogni nuova auto in vendita da oggi negli USA - più comunemente nota come vetrofania - mostra il rendimento elettrico a fianco delle miglia per gallone equivalenti (MPGe). Mentre MPGe è una etichetta creata per contribuire a rendere più facile confrontare elettriche, veicoli ibridi plug-in e benzina faccia-a-faccia, l'etichetta Monroney elenca inoltre l'efficienza di combustibile in kWh per 100 miglia.

 

Utilizzando questa indicazione, è facile vedere che la Tesla utilizza 38 kWh per percorrere 100 miglia, mentre la BMW i3 utilizza soli 27 kWh per percorrere la stessa distanza. 

Costi d'esercizio

Il che ci porta facilmente al tema dei costi di gestione. Al momento, il differenziale di costo tra guidare una Tesla Model S per 100 miglia e la guida di una BMW i3 per 100 miglia potrebbe non essere poi così grande. Anche se si sta ricaricando a casa ad un costo di energia elettrica di 12,2 ¢ per kilowattora - la media nazionale degli Stati Uniti - la guida di una Tesla Model S è più costosa di solo $ 1,34 ogni 100 miglia di viaggio.
In un anno, ipotizzando un totale di 15.000 miglia all'anno, equivale a spendere 201 $ in più in energia elettrica per la Tesla rispetto alla i3.

Al momento non è molto, soprattutto se si considera il fatto che Tesla offre la carica batteria gratuita ai suoi clienti presso le proprie stazioni Supercharger.  Si potrebbe dire che viaggiare in Tesla è gratuito - o quasi gratis - per l'alimentazione se si dispone di un Supercharger nelle vicinanze.
Per altri veicoli tuttavia, l'efficienza deve essere presa in considerazione nei calcoli insieme con la sua autonomia. Meno energia si ha bisogno per avanzare su ogni miglio, maggiore è il risparmio che si ottenerrà con le tariffe elettriche che aumentano - e in questo scenario, una BMW i3 è più conveniente di carburante rispetto a qualsiasi altra macchina sul mercato.

Fate la vostra matematica

In ultima analisi, alla fine della giornata, è fin troppo facile trascurare qualcosa al momento dell'acquisto di una nuova auto. Alcune auto elettriche possono costare di più da comprare rispetto ad altre, ma potrebbero premiare con maggiore efficienza nel lungo periodo. Altre possono sembrare super-economiche sulla carta - come la Model S ad esempio rispetto al costo per miglio di autonomia - ma in realtà possono esserlo solo se si guida regolarmente con viaggi a lungo raggio.
Al momento della scelta della macchina che fa per voi, assicuratevi di esaminare tutte le vostre esigenze. Avete bisogno di guidare più di 100 miglia al giorno? Avete bisogno a lungo di un veicolo per i viaggi a distanza? Quante volte hai intenzione di ricaricare a casa o fai la ricarica presso le stazioni di ricarica pubbliche?
Una volta risposto a queste domande e presi in considerazione i costi per 100 miglia in termini di energia elettrica e denaro contante - per non parlare dell'ammortamento dei costi di acquisto nel corso della vita e chilometraggio che ci si aspetta la macchina percorrerà - si dovrebbe avere un quadro di gran lunga più giusto di quale auto è più adatta alle proprie esigenze.

Articolo di Nikki Gordon-Bloomfield per Transport Evolved

Traduzione Mauro Palombarini

Questione di buon senso

Quello che ci vuole adesso è un pò di buon senso. Oggi non parleremo di auto sofisticate, oggetto del desiderio, e marchi blasonati, ma di cosa vorrebbe veramente il pubblico che ambisce a guidare un veicolo elettrico, per motivi ambientali, economici o entrambi.

Bmw i3

Il 29 luglio è stata presentata contemporaneamente in tutto il mondo la Bmw i3, vettura completamente elettrica, con caratteristiche distintive, compreso il prezzo che parte da 36.200 euro. Dei tratti salienti ne sta parlando tutto il giornalismo automotive, a cui per il momento vi rimandiamo (almeno fino ad averla provata). Ma oggi si è tornato a parlare anche del modello sportivo superiore, la i8, e non possiamo più tirarci indietro dall'analizzare la questione.

Bmw i8

Il punto non è se i due modelli siano o no appetibili per un certo target di utenti, lo sono di certo! Quello che vorremmo discutere insieme a tutti gli interessati, è se sia giusto indirizzare  gli acquisti di auto elettriche in questa direzione.

L'auto elettrica è semplice per definizione, il motore ha poche parti in movimento, non ha il cambio, la frizione, la manutenzione è ai minimi termini. Certo le batterie complicano le cose, perchè al momento sono costose e ancora non del tutto affidabili. Ma questo non deve stravolgere il concetto.

L'utilizzo di una vettura elettrica come seconda auto in famiglia, sarebbe già perfetto con la tecnologia degli anni 90, lo abbiamo constatato nel post "parole e musica". I km percorribili sono largamente dimensionati per coprire il tragitto casa-lavoro, o per lo shopping, o qualsiasi altra cosa vogliate. Con batterie al piombo! Una automobile con queste batterie potrebbe fare 100 km e costare al pubblico una cifra compresa tra i 12.500 e i 15.000 euro.

Vi sembrano pochi 100 km? E' un falso problema, le case automobilistiche lo hanno instillato a piccole dosi nella testa dei giornalisti dagli anni 90, fino ad oggi. In realtà è il concetto stesso di mobilità elettrica che deve essere compreso fino in fondo. L'idea di una pompa di benzina sempre disponibile, e con tempi di rifornimento brevi deve essere modificata in nuove possibilità.

Una stazione di rifornimento tradizionale con colonnina di ricarica per auto elettriche

In un sistema diverso. Ci si reca al posto di lavoro, si parcheggia nel posto riservato per 6-8 ore, in questo tempo si ricarica l'auto, raddoppiando l'autonomia che si aveva la mattina prima di uscire di casa, 200 km. Idem la notte, nel garage domestico, o nel parcheggio condominiale la vettura viene ricaricata.

Questo concetto della carica "lenta" contrapposto a quello "veloce" della pompa di benzina, ha comunque i suoi lati positivi:
1. l'energia viene trasferita senza grossi picchi, e questo è un bene per la rete di distribuzione;
2. ricaricare con basse correnti è possibile anche da casa senza dover installare una centrale elettrica;
3. i tempi morti notturni o al lavoro diventano tempi produttivi.

Poi ci sono altre tecnologie che permettono cariche di "emergenza" o "necessarie" in tempi brevi, con caricabatterie veloci o sostituzione del pacco batteria. Ma questa deve restare una ulteriore possibilità, non la prassi. Altrimenti il sistema non è più semplice, i costi salgono e l'impatto ambientale ne risente anch'esso.

Il buon senso include inoltre che spostamenti piccolissimi possano essere compiuti a piedi, piccoli con la bici (tradizionale o a pedalata assistita), medi in autobus o metro, grandi col treno o altri mezzi ragionevoli. Qualora il percorso da compiere lo richieda, opteremo per un veicolo elettrico, sensato però.

Nissan e Renault hanno raggiunto 100.000 unità vendute in 18 mesi

In questo settore, marchi che da sempre costruiscono auto per tutti come Nissan e Renault, proponendo listini compresi tra i 21.600 e i 25.000 euro probabilmente si sono avvicinate di più all'obiettivo di un costo accessibile, ma dobbiamo considerare che nella loro offerta il noleggio delle batterie è a parte.

Non sono fossilizzato sull'utilizzo di batterie al piombo per i nostri veicoli elettrici, la tecnologia deve andare avanti e trovare quelle soluzioni che forniscano un buon compromesso tra prestazioni, costi e rispetto dell'ambiente.

Il motto di Henry Ford ripreso dalla casa automobilistica americana

Ma le soluzioni tecnologiche non devono passare da prodotti complessi e poco rispondenti ai criteri di scelta degli utenti. In un sondaggio fatto in Italia pochi mesi fa si chiedeva al pubblico se avrebbe acquistato una auto elettrica: i favorevoli si contavano al 70% purché il prezzo di acquisto stia sotto i 15.000 euro. Perchè un costruttore automobilistico ignora questi desideri? Non si venga a dire perchè lo sviluppo dell'auto elettrica è costoso, sappiamo ormai tutti che è una balla.

Direi che è più un deterrente a far cadere gli entusiasmi degli acquirenti, a riportare gli indecisi (quelli che la comprerebbero se...) verso le auto tradizionali, magari con dispositivo start-stop. Ebbene, svegliamoci! Le auto con start-stop saranno la norma da qui in avanti, quelle con sistemi ibridi cresceranno fino al 30% in meno tempo di quanto pensiate, e le elettriche avranno un ruolo finalmente degno di nota.

Foto: Bmw, Ford, Renault-Nissan, Shell

Bosch prevede in futuro più tipi di propulsione, più grande è il veicolo più grande l'elettrificazione

<Bosch delinea la visione della società sul futuro generale della tecnologia automobilistica, "efficiente e sempre più elettrico", e ha fornito uno schema del loro modo di vedere, per il quale stanno sviluppando prodotti per tendenze tecnologiche settoriali.

In generale, ha detto il dottor Bernd Bohr, presidente del gruppo Bosch Automotive, il ritmo di sviluppo procede sotto forma di elettrificazione della propulsione e automazione alla guida.

Bosch non crede che ci sia solo una soluzione di propulsione per il futuro, la maggior parte delle auto sulle strade del mondo sono ancora a benzina e gasolio, e le cose rimarranno così per il resto di questo decennio, Bohr ha osservato. Tuttavia, "lentamente ma inesorabilmente", il numero di alternative è in crescita.

Nel 2020 Bosch si aspetta di vedere le vendite di veicoli raggiungere circa 110 milioni di unità in tutto il mondo, con 12 milioni di queste con propulsore elettrico. Questa ultima cifra salirà gradualmente nel corso di questo decennio, con la curva di crescita che diventa sempre più ripida nel prossimo.

Pertanto, ha detto Bohr, Bosch si propone di sviluppare le batterie agli ioni di litio con almeno il doppio dell'autonomia sui veicoli elettrici e con metà costo per chilowattora.

"Questo è il modo migliore per promuovere l'acquisto di veicoli elettrici".

Con le politiche di tutto il mondo che stanno abbassando le emissioni e la richiesta di combustibile, lo standard più rigoroso di tutti è atteso in Europa nel 2020, Bohr ha dichiarato, con una media di emissioni di CO2 sul totale dei veicoli di 95 grammi per chilometro.

"Come può essere realizzato questo tecnicamente? Per dirla in poche parole: più grande è il veicolo, e più sarà richiesta l'elettrificazione".

In particolare, egli ha detto, che i propulsori delle vetture più piccole a benzina e diesel saranno così efficienti che le emissioni di questi veicoli saranno inferiori agli obiettivi di CO2 per il 2020, anche senza elettrificazione.

Il motore diesel raggiungerà tali risultati anche nel segmento delle compatte, ma il motore a benzina vi si avvicinerà. Al fine di ridurre ulteriormente le emissioni di CO2 in questa classe di veicoli, il motore a benzina richiederà una soluzione ibrida a basso costo, di base.

Anche con motori a combustione interna ottimizzati, i veicoli di grandi dimensioni non raggiungeranno gli obiettivi di CO2. Nel 2020, tali veicoli dovranno essere dotati di sistemi ibridi con prestazioni più elevate.

Bosch ha sviluppato adeguate soluzioni tecniche per ogni elemento dello scenario come parte del suo "programma in sette punti":

1. Entro il 2020, l'obiettivo è quello di ridurre il consumo di carburante dei motori diesel e benzina di ben il 20% rispetto ai livelli del 2012. Ciò avverrà con utilizzando una vasta gamma di tecnologie, tra cui la sovralimentazione dei motori più piccoli.

2. Automatizzare il cambio manuale, per esempio con la eClutch. La frizione elettrica sposta in folle quando il conducente non sta accelerando. Questo riduce il consumo di carburante di circa il 5%.

3. Migliorare il sistema start-stop per renderlo un assistente costante. Bosch utilizza anche la funzione di navigazione come sensore del mondo esterno. Il sistema di navigazione in grado di visualizzare in anteprima i limiti di velocità prossima e i terreni, consentendo al conducente di rilasciare il pedale del gas ben prima dei limiti di città o delle curve lungo la strada. Sulle autostrade questo può tradursi in un risparmio di carburante fino al 15% in condizioni di guida reali, dice Bosch.

4. I propulsori ibridi per il segmento mid-size. Bosch chiama la sua soluzione sistema di recupero di spinta, o BRS. E' un passo avanti rispetto al alla ruota libera, consentendo la frenata rigenerativa. Ciò si traduce in un risparmio di carburante fino al 7%.

5. La trazione ibrida idraulica per le autovetture. Si basa su un classico motore a combustione interna con componenti idraulici aggiuntivi e un accumulatore di pressione riempito di azoto. Questo sistema ibrido può supportare motori a benzina e diesel, nel caso non funzionassero in modo efficiente, ad esempio in accelerazione o nello stop-and-go nel traffico. In città il sistema può ridurre il consumo di carburante del 45%, e in condizioni normali la riduzione è in media del 30%.

6. I sistemi ibridi forti per veicol idi grandi dimensioni, che riducono il consumo di carburante fino al 25%.

7. Ibridi plug-in. Il consumo su benzina o diesel può essere ridotto del 50% durante il ciclo di funzionamento.

Non abbiamo ancora parlato della trazione puramente elettrica. Stiamo fornendo per la prima volta come soluzione completa la Fiat 500E. Allo stesso modo, il nostro sistema plu-in ibrido è al debutto nella Porsche Panamera.

Entro la fine del 2014, staremo già lavorando su 30 ordini relativi alla elettrificazione della propulsione. Mentre questi progetti non sono ancora destinati immediatamente al mercato di massa, stanno aprendo la strada a un mercato, anche psicologicamente.

Essi rappresentano un nuovo tipo di esperienza di guida, elettrico, silenzioso e confortevole. Questa esperienza è decisiva.

Per questo motivo, in un sondaggio del cliente finale fatto con Opel, lasciamo che la gente guidi i veicoli elettrici prima di fare loro domande. Una volta che i clienti hanno testato le vetture, la loro disponibilità ad acquistare aumenta con le dimensioni del veicolo. In particolare, i conducenti di veicoli di grandi dimensioni apprezzano la possibilità di guida puramente elettrica in città. Questo è un chiaro voto favorevole dell'ibrido plug-in, risultato compatibile con lo scenario sulla CO2 già descritto.

Le prescrizioni tecniche relative alle norme ambientali più severe, in particolare l'elettrificazione dei veicoli più grandi, sembrano essere proprio quello che vogliono i clienti. E questa è una buona cosa. Dopo tutto, non ci può essere guida elettrica senza clienti che sono disposti a pagare per essa.

A parte l'elettrificazione della propulsione, il dottor Rolf Bulander, Presidente dei Sistemi a Benzina Bosch, l'azienda vede potenziale anche l'utilizzo di propulsori a metano economici in tutte le classi di veicoli, tuttavia l'infrastruttura dovrebbe essere ampliata ulteriormente.

Bulander ha poi detto che i sistemi start-stop saranno installati nel 70% di tutte le nuove auto in Europa occidentale dal 2017. Il sistema di recupero spinta a 48V di Bosch (BRS) è migliore dello start-stop e un passo più vicino al mondo ibrido.

I BRS saranno impiegati nel segmento delle compatte, in cui la concorrenza sui prezzi è molto forte. I componenti elettrici BRS supportano il motore con una ulteriore potenza di 10 KW, ma la capacità della batteria è stata mantenuta bassa con solo uno 0,25 KWh aggiuntivo. Se i circuiti di bordo vanno a 48 volt, Bosch massimizza il recupero di energia tramite frenata rigenerativa. Dopo che la macchina ha frenato cinque volte, il sistema avrà ricaricato completamente la batteria agli ioni di litio, ha detto Bulander.>

Fonte: Bosch presse

Foto: Bosch

Un veicolo ibrido dimostrativo con batterie piombo aumenta il risparmio di carburante, non il costo

<Un consorzio che propone l'uso di batterie al piombo come economica, più efficace alternativa per rendere ibrido un veicolo, sta mostrando la propria vettura dimostrativa Volkswagen Passat in Austria.

Il "Avanced Lead Acid Battery Consortium" (ALABC) con "Controlled Power Technologies" (CPT), ritiene che il sistema micro-ibrido con batterie piombo-acido che equipaggia il suo LC Super Hybrid, possa offrire un risparmio di carburante simile agli ibridi conosciuti, ma con un aumento dei costi solo del 25% rispetto a veicoli alimentati a benzina.

I veicoli mild hybrid con batterie al piombo

Il gruppo in precedenza ha mostrato una versione a 12 volt del proprio veicolo dimostrativo che ha permesso al motore da 1,4 litri della Passat di ottenere un consumo pari a 5,6 lt/100 km (17,8 km/lt).

Il sistema attuale, con batterie a 48 volt migliorerà ulteriormente il risparmio di carburante di un altro otto per cento, e contemporaneamente offrendo le prestazioni di una vettura con motore da 2 litri.

L'auto è stata mostrata presso la Advanced Automotive Battery Conference a Strasburgo, in Austria.>

Le batterie al piombo per trazione

Fonte: Advanced Lead Acid Battery Consortium (ALABC)

Oerlikon Graziano lancia la motorizzazione elettrica a 4 velocità

Una soluzione innovativa per una vasta gamma di applicazioni elettriche ed ibride, con aumento di efficienza del 15%

<Lo specialista in trasmissioni Oerlikon Graziano, una sezione della Oerlikon Segment Drive System, presenta la sua innovativa 4SED (4 Speed Electric Drive) per i clienti in tutta Europa.

Questa nuova e compatta trasmissione leggera vanta una maggiore efficienza, un avanzamento senza scatti, e un design scalabile che la rende adatta ad una vasta gamma di veicoli. "Questo è un concetto completamente nuovo di trasmissione che farà progredire lo sviluppo di veicoli elettrici", ha detto Heriberto Diarte, amministratore delegato della Segment Drive System.

Oerlikon Graziano, con oltre 20 anni di esperienza nella progettazione e produzione di propulsione elettrica ed ibrida, ha sviluppato la trasmissione 4SED prevedendo che il mercato ha bisogno di trasmissioni sempre più efficienti per i veicoli a basse o zero emissioni.

Il concetto di design meccanico è stato sviluppato dalla Oerlikon Graziano, mentre il sistema di comando del cambio è stato progettato nel Regno Unito dallo specialista in controller Vocis Driveline.

Il 4SED, sulla base dell'originale eDCT di Graziano, utilizza due motori di trazione in un propulsore molto compatto che fornisce quattro velocità per consentire un utilizzo più vicino al picco di efficienza - circa il 90 per cento. Il risultato è un miglioramento dell'efficienza complessiva fino al 15 per cento, che si traduce in maggiore autonomia o migliori prestazioni del veicolo. "Il design della scatola del cambio è molto semplice", dice Paolo Martelli, responsabile Oerlikon Graziano Automotive Performance.

"La configurazione unica della trasmissione utilizza due alberi di ingresso, ciascuno guidato da un proprio motore elettrico. I due motori che sostituiscono le frizioni gemelle e i sincronizzatori, consentono la preselezione della marcia successiva prima che la precedente sia disinserita, e si può sincronizzare la velocità dell'albero".

L'utilizzo dei motori di trazione permette anche un ridotto utilizzo di algoritmi software rispetto a un normale cambio automatizzato, e non essendoci idraulica, non vi è nessuna necessità di controllo della valvola. La tecnologia è scalabile per soddisfare una vasta gamma di veicoli, auto urbane elettriche, auto ad alte prestazioni, applicazioni ibride 4WD (4 ruote motrici), autobus e camion elettrici.

E' adatta anche per applicazioni con motori a 48V, e "consentendo significativi risparmi sui costi e riduzione dei rischi di alta tensione, il 4SED parla da sè", continua Martelli, "non ha bisogno di frizione, nè sincronizzatore ed è veramente innovativo".

Un minibus elettrico su base Mercedes Vito

Un prototipo è stato montato su un minibus elettrico Mercedes Vito ed è attualmente in giro da rinomati costruttori europei per mostrare le sue caratteristiche uniche. Il riscontro iniziale dei clienti è molto positivo: "Come prima dimostrazione sulla funzione del cambio è molto impressionante, non c'è alcun sensazione di interruzione di coppia e ruota liscio". "Questa trasmissione è perfettamente scalabile per le esigenze del cliente su piattaforme e richiesta di prestazioni diverse.

Maggiori dettagli su questo innovativo 4SED seguiranno al simposio CTI di Berlino in dicembre di quest'anno.>

Questa è una innovazione degna di nota. Se lo sviluppo di questa tecnologia non ha un costo eccessivo, l'aumento di efficienza del 15% porterebbe ad una richiesta inferiore di energia dalle batterie, diminuendo il costo complessivo dell'auto, oppure a parità di accumulatori permetterebbe una autonomia superiore di almeno il 15%.

Resta da vedere se lo stesso risultato si possa ottenere con altre vie: disegni diversi dei motori, software più affinati, riduzione delle masse, minori perdite nei rapporti di riduzione, ecc. In ogni caso lo sviluppo è da premiare, e probabilmente con l'unione di altre strategie porterà ad una maturazione del settore.

Fonte: Comunicato stampa Oerlikon Graziano

Foto: Mercedes eVito

Ricercatori della Rice University sviluppano batteria verniciabile

La tecnica potrebbe trasformare qualsiasi superficie in una batteria agli ioni di litio, e potrebbe essere combinata con celle fotovoltaiche

<I ricercatori della Rice University hanno sviluppato una batteria agli ioni di litio che può essere verniciata su qualsiasi superficie.

La batteria ricaricabile creata dallo scienziato dei materiali della Rice University Pulickel Aiayan è costituita da strati dipinti a spruzzo, ognuno dei quali rappresenta i componenti di una batteria tradizionale. La ricerca appare in Nature's online, rivista dei report scientifici ad accesso libero.

"Questo significa che contenitori tradizionali per le batterie lasciano il posto ad un approccio molto più flessibile che permette tutti i tipi di design e possibilità di integrazione per gli accumulatori", hanno detto Aiayan, Benjamin M. e Mary Anderson Greenwood, professori di ingegneria meccanica e scienza dei materiali e di chimica. "C'è stato molto interesse in questi ultimi tempi nella creazione di fonti di energia con un fattore di forma migliore, e questo è un grande passo in avanti in questa direzione".

Neelam Singh, uno studente laureato alla Rice ed il suo team hanno trascorso ore formulando miscele e collaudando vernici per ciascuno dei cinque componenti stratificati - due collettori di corrente, un catodo, un anodo e un separatore polimerico in mezzo.

I materiali sono stati spruzzati su delle piastrelle in ceramica, su polimeri flessibili, vetro, acciaio inox e anche un boccale di birra per vedere il legame di ogni substrato.

Nel primo esperimento nove batterie su piastrella sono state collegate in parallelo. Una è stato sottoposta ad una cella solare che convertiva la luce bianca di una lampada da laboratorio in energia.

Quando completamente cariche, sia dal pannello solare o dalla corrente di casa, le batterie da sole alimentano una serie di diodi emettitori per sei ore, spiegano alla Rice, fornendo una tensione costante di 2,4 volt.

I ricercatori hanno riferito che le batterie dipinte "a mano" erano coerenti con la loro capacità, a circa il 10% dell'obiettivo. Sono state sottoposte inoltre a 60 cicli di carica-scarica, perdendo solo una piccola percentuale di capacità, ha detto Singh.

...

"La parte più difficile è stata raggiungere la stabilità meccanica, e il separatore ha giocato un ruolo fondamentale", ha detto Singh. "Abbiamo scoperto che il nanotubo e gli strati catodo si collegavano molto bene, ma se il separatore non è stabile meccanicamente avrebbe scollegato il substrato. L'aggiunta di PMMA ha dato adesione al separatore. "Una volta dipinte, le piastrelle e altri oggetti sono stati infusi con l'elettrolita e quindi termosaldati e caricati".

...

I Ricercatori della Rice hanno depositato un brevetto sulla tecnica, che continueranno a perfezionare. Sono attivamente alla ricerca di elettroliti che renderebbero più facile creare batterie dipinte a cielo aperto, e si immagina che anche le loro batterie come un insieme di tasselli possono essere configurate in molti modi.

"Possiamo davvero considerare questo un cambio di paradigma", ha detto Singh.>


Fonte: Rice University

Foto: Per gentile concessione di Neelam Singh/Rice University

Progressi nelle moto elettriche: nel campionato TTXGP stessi tempi delle moto a benzina entro 4 anni

Il TTXGP è un mondiale per moto elettriche nato nel 2009, da un club autonomo rispetto alla FIM (Federazione Internazionale Motociclismo), con lo scopo di sperimentare trazione e batterie di alto livello da trasportare alla produzione di serie.

<Benchè l'atteggiamento dei costruttori sia stato più propenso ad usare la formula come trampolino di lancio per portare agli occhi degli investitori la propria tecnologia, di fatto si è vista una grande varietà tecnica ed una notevole escalation dei risultati, mentre all'inizio più o meno tutti correvano con l'identica formula di una coppia di motori a spazzole anglo indiani di AGNI, la ricerca di maggiori potenze e più elevati rendimenti ha spinto tutti a sviluppare motori specifici in corrente alternata privi di spazzole e pilotati da centraline e in diversi casi dotati di raffreddamento ad olio o ad acqua... differenze si sono viste anche nella collocazione degli stessi, da chi come la australiana Catavolt ha optato per una motoruota da 60 CV, a chi ha collocato alla base del forcellone o nel telaietto della sella motori da 120-130 CV.

La californiana versione stradale di Mission Motors

Tutto questo ha visto crescere molto rapidamente le prestazioni con una progressione estremamente lineare: se per il primo TT è bastata una media di 88 miglia orarie per vincere 2 anni fa è stato sgretolato il tetto delle 100 miglia orarie e quest'anno per un soffio non si sono superate le 110.

Sulla base dell'interpolazione di questi dati il pareggio prestazionale con le moto a benzina di quest'anno so dovrebbe avere nel 2017, pertanto ritenendo che la progressione delle prestazioni delle moto a benzina al TT non sia così veloce, è plausibile ritenere che dal 2018 in poi si avrà una sostanziale parità di prestazioni sul giro tra mezzi elettrici e mezzi a benzina, fermo restando che i mezzi elettrici allo stato attuale non vanno oltre il singolo giro di 66 km mentre invece la superbike si svolge su 6 giri per un totale di circa 400 km, il paradosso è che mentre la parità sulla autonomia con le attuali chimiche è abbastanza lontana, la parità prestazionale è abbastanza vicina... le migliori elettriche girano già più veloci delle supersport 600.>

Se volete caricarvi con un pò di adrenalina guardate questo video sul tracciato alla Isle of Man a bordo del team MotoCzysz.

Fonte: Motorcafè, MotoCzysz

Foto: Mission Motors, Motorcafè

Auto Elettriche: le ragioni giuste e sbagliate per l'acquisto

Ho trovato alcuni giorni fa questo interessante articolo su Thestreet.com. Poichè contiene alcune posizioni condivisibili e comunque è un confronto con quanto riportiamo su questo blog, lo inserisco di seguito.

<NEW YORK - Lo scopo di questo articolo è quello di discutere alcuni dei principali argomenti a favore e contro le auto elettriche.

Per riferimento e chiarimento, con "elettrico" si intendono le vetture esclusivamente elettriche e quelle accompagnate da un generatore a bordo, come la Chevrolet Volt o la prossima BMW i3. In sostanza, qualsiasi auto che preleva energia dalla rete per immagazzinarla in una batteria che fa avanzare l'auto.

BMW i3 in veste semidefinitiva

1. "Le auto elettriche risparmiano sulla benzina."

Ah! Certo che lo fanno. Ma quanto? Facciamo un semplice esempio matematico. Si consideri l'alternativa, se si sta riflettendo sull'acquisto di una auto elettrica. Questo acquisto alternativo potrebbe ragionevolmente essere una normale Toyota Prius, che si può avere per $ 25.000.

L'americano medio guida 12 mila miglia all'anno. La Prius viaggia a 50 miglia per gallone. Quindi sono 240 galloni all'anno. Moltiplicate per 4 dollari al gallone e si ha $ 960 all'anno.

Fermiamoci per un minuto. Meditate sul numero - 960 dollari all'anno. Questo è il massimo che si può risparmiare, assumendo il costo di energia elettrica pari a zero.

Quanto siete disposti a spendere in anticipo per risparmiare 960 dollari all'anno? 5000 dollari? 10 mila dollari? Qual è il vostro calcolo di ammortamento?

960 dollari per anno non è niente, ma che percentuale del vostro budget annuale di spesa è? Compro due caffelatte al giorno al mio bar preferito. Sono 3,75 dollari a testa, o $ 7.50 al giorno. Moltiplicate per 360 giorni, e sono 2700 $ all'anno. Whoops! Nel migliore dei casi, il risparmio di benzina moltiplicato per tre.

2. "Le auto elettriche risparmiano denaro in generale."

Le auto elettriche possono far risparmiare i soldi oltre alla spesa per la benzina. In particolare, è possibile risparmiare denaro per l'assistenza e la manutenzione.

I calcoli qui sono complessi e dipendono fortemente dai casi. Per cominciare, molte nuove auto a benzina hanno la manutenzione gratis per due o tre anni.

Detto questo, nella maggior parte di auto elettriche non ci sono cambi dell'olio, problemi di trasmissione, cinghie dentate o candele cui preoccuparsi.

Anche nella auto ad autonomia estesa come la Volt, ce ne sono meno di spese. Chiaramente questo farà risparmiare ai proprietari di auto elettriche soldi seri nel corso della vita di una macchina.

Dopo il periodo iniziale di "servizio gratuito", sia un anno o tre  o più, quanto si dovrebbe considerare per la manutenzione di una macchina usata, all'anno, che viene guidata 12 mila miglia all'anno? Direi che il minimo è di $ 600 all'anno, ma nel corso del tempo è probabile avere una media molto più alta. Alcuni pagano migliaia di dollari all'anno in manutenzione, per una auto vecchia da 5 a 30 anni.

Il problema non si ferma qui, però. Ci sono altre cose per le quali dobbiamo rendere conto.

Cominciamo con il deprezzamento della batteria. Diverse auto elettriche hanno batterie che costano tra $ 2.000 e $ 32.000, in anticipo. Così il deprezzamento della batteria può variare ampiamente.

Per quanti anni la batteria di una auto elettrica è garantita? Per lo più otto anni, a volte 10. Ciò non significa che la vita utile è di otto o dieci anni. Questo è soltanto il minimo. La media è 15 anni? 20? Di più? Questo è ovviamente controverso.

Facciamo un semplice esempio di una batteria per auto elettrica con vita utile di 15 anni e il costo di $ 15.000. Abbiamo $ 1.000 l'anno in ammortamenti / svalutazioni. Che $ 960 all'anno in risparmio di benzina? Puf!

Il punto qui del costo complessivo è in discussione. Tutto dipende dai casi. Chiaramente, nel corso del tempo questi numeri si stanno muovendo a favore dell'auto elettrica, per lo più a causa del calo dei prezzi delle batterie. 

Si sente che le batterie sono in calo in termini di costi dal 5% all'8% all'anno in media. Credo che i costi sono in calo molto più velocemente in questo momento proprio per l'impiego automobilistico. Non è solo per la chimica di base della batteria, ma anche il raffreddamento, il riscaldamento e il confezionamento di queste batterie all'interno di una auto. Siamo probabilmente nel mezzo di un periodo in cui i costi delle batterie auto sono molto in calo, molto più veloci dell' 8% l'anno al momento.

Il risparmio complessivo dipenderà anche dalla vostra situazione personale e quanti km si è alla guida. Una grande variabile: Quanto si paga per l'energia elettrica? Fa un mondo di differenza se si paga 5 centesimi per kWh o se stai pagando 20 centesimi o più.

Che dire allora del costo della benzina per tutta la durata della vettura? Ovviamente è l'altro lato della medaglia. Anche in questo caso, fa un mondo di differenza, se si stanno pagando tre dollari al gallone, 6 dollari per gallone o anche peggio.

Se non si guida molto, potrebbe essere meglio con una auto a benzina. D'altra parte, se si guida 35 miglia per andare a lavorare ogni giorno, altre 35 miglia per tornare a casa, si ha accesso all'elettricità poco costosa, e stai notando un aumento netto dei prezzi della benzina, allora una macchina elettrica può fare per voi - rigorosamente per i costi.

3. "Le auto elettriche sono un bene per l'ambiente."

Questo è un tema caldo che io non ho intenzione di affrontare pienamente, tanto meno dal punto di vista delle politiche pubbliche. Dal punto di vista personale, tuttavia, è una storia diversa.

Non importa quello che pensate per l'ambiente, il vostro apporto come singolo consumatore di una macchina elettrica per incidere sull'ambiente è praticamente zero. E ancora, altri - come me - non sono d'accordo con la premessa che stiamo sbagliando qualcosa con l'ambiente. Quindi gli argomenti ambientali non fanno presa su di me e molti altri.

Ma aspettate - vi è in realtà un settore in cui le auto elettriche sono indiscutibilmente meglio per l'ambiente: il rumore. Qualunque altro demerito le auto elettriche possono o non possono avere, una cosa è certa: curano l'inquinamento acustico. Immaginate di camminare lungo Madison Avenue a New York e non sentire alcun rumore significativo da tutte queste vetture. Immaginate di vivere al terzo piano nel cuore di Manhattan e dormire con la finestra aperta.

4. "Le auto elettriche si guidano meglio."

Questo è quello che conta, gente. Alla fine, quando gli altri argomenti legati ai costi diventano più chiari o sono comunque stabili, è tutta una questione di esperienza di guida.

Chiedete ai vostri colleghi americani che guidano auto elettriche ogni giorno. Che cosa hanno detto? Mi permetto di suggerire che la quasi totalità di loro - 99%? - vi dirà che la loro auto elettrica si guida semplicemente meglio di una a benzina o diesel.

Perché è così? E 'come avere un disco SSD nel vostro PC invece di avere un HDD. Si tratta di un minor numero di parti in movimento, niente gira migliaia di volte al minuto.

Una auto elettrica ha un minor numero di parti in generale, e un minor numero di parti in movimento. Ti dà il 100% della coppia subito. Non richiede una trasmissione, e non fa alcun rumore significativo. Premendo l'acceleratore è semplicemente una sensazione molto diversa. Se non l'hai mai guidata una, non lo sai.

Chevrolet Volt

Poi c'è la frenata. Le auto elettriche hanno diversi gradi di frenata rigenerativa. Alcune auto, come la Chevrolet Volt, offrono diverse impostazioni per questo. Ciò significa che quando si lascia l'acceleratore, l'auto frena e riprende l'energia nella batteria. Ciò significa che, a meno che non avete bisogno di frenare molto forte non c'è bisogno di toccare il pedale del freno.

Ci riferiamo a questo come "guida con un pedale." Una volta che ci si abitua ad esso, è di gran lunga preferibile che dover premere il pedale del freno per tutto il tempo. Ancora una volta, questo è difficile da spiegare a persone che non hanno guidato una macchina elettrica.

Insomma: Prendine una, ma non per le ragioni sbagliate.

Ci sono alcune ragioni per cui le persone acquistano una auto elettrica: risparmio sulla benzina, risparmio denaro globale, salvare l'ambiente. Come ho mostrato, questi argomenti o sono in dubbio, o non validi. Possono anche essere piuttosto accurate, a seconda della situazioni di una persona e dai vari casi.

Detto questo, il motivo razionale per acquistare una auto elettrica è che si guida semplicemente meglio. A differenza degli altri argomenti, è anche quello che è quasi impossibile da discutere senza aver avuto l'esperienza di guidarne una.

Per questo motivo, vi consiglio il test-drive di una auto elettrica prima di prendere una decisione. Penso che la probabilità che vi piacerà è molto alta.>

Sono assolutamente d'accordo con Wahlman per quanto riguarda il piacere di guida di una auto elettrica, e soprattutto le ultime uscite sono ancora meglio.
Con gli altri argomenti ni, soprattutto i costi vanno valutati meglio e si possono risparmiare oltre 2000 euro l'anno in base alla vostra attuale vettura.

Per agevolarvi in questo confronto ho pubblicato un foglio di lavoro (Confronto Ev-Prius) con alcuni dati per vedere il punto di pareggio, lo trovate a fianco dei post in alto a destra.

Fonte: Anton Wahlman per The Street

Tesla risponde a domande sul cambio batterie veloce

Dopo la demo pubblica del cambio batterie sulla Tesla Model S, vi è stata una conferenza stampa con il CEO Elon Musk che ha risposto ad alcune domande sul programma.
Ci sono dei particolari interessanti, che fugano dubbi sull'effettiva funzionalità del sistema.

D: per i proprietari sarà necessario fare una prenotazione del cambio batterie?
R: non sono necessarie prenotazioni. Ognuno dei siti sarà rifornito di abbastanza pacchi batteria per soddisfare la domanda.

D: quante batterie saranno disponibili in ogni stazione?
R: dipende da quanto spesso viene usata la stazione. Per la maggior parte di esse ci sarà un magazzino di 50 batterie. Tuttavia, le stazioni affollate ne avranno di più e le stazioni meno affollate ne avranno meno. La quantità sarà essenzialmente allineata in proporzione al numero di unità Supercharger alla stazione.

D: le batterie saranno nuove di zecca?
R: in un primo momento saranno nuovissime. Ma, come i proprietari le useranno, ovviamente accumuleranno cicli di ricarica su ognuno di loro. E saranno monitorati per ottimizzarne le prestazioni, per cui il cliente non dovrà preoccuparsi di questo.

Un momento della demo di cambio batterie Tesla

D: quanto è il costo per aggiornare una stazione di ricarica e permettere lo scambio batterie?
R: il costo è di circa 500.000$ per sito, ed include scavo del pozzo, la costruzione e i materiali. La capacità di energia è già disponibile (fornitura elettrica alla Supercharger)

D: quando sarà pronta la prima stazione di scambio?
R: la prima in California sarà pronta entro fine anno.

D: in che modo i proprietari pagheranno per il cambio batterie?
R: i dati della carta di credito saranno archiviati, così l'operazione sarà veloce.

D: le batterie del futuro Model X avranno la possibilità di cambio?
R: si, il model S e il model X avranno entrambe la possibilità di scambiarsi reciprocamente le batterie.

D: le batterie non sono solo collegate elettricamente all'auto, ma sono raffredate a liquido. Come questo ha influenzato il sistema automatico di scambio?
R: questo è stato un altro ostacolo tecnologico che doveva essere superato durante la progettazione. Alla fine, è stato progettato un sistema che ha permesso ai giunti idraulici di essere collegati e scollegati senza alcuna perdita di liquidi.

Il pacco batterie sottile da posizionare sotto la Model S

D: vedremo stazioni di scambio batterie di terze parti in futuro?
R: Tesla prevede di vendere la tecnologia ad altre imprese in futuro, quindi c'è una buona probabilità di vedere stazioni indipendenti.

D: come è stata sviluppata la tecnologia di scambio delle batterie?
R: il processo è stato impegnativo, come ad esempio i dadi sulla batteria richiedono una coppia precisa di serraggio, ma Tesla è stata in grado di usare la tecnologia e unirla con nuovi processi produttivi per rendere il funzionamento regolare e senza complicazioni al cliente.

Auguriamo a Tesla il meglio anche per questa nuova soluzione.

Fonte: Tesla

Foto: Tesla

Parole e musica

Quando si presenta una canzone si citano gli autori di parole e musica.

Parlando di auto elettriche il paragone è simile. Di parole ne sono state fatte tante, dagli anni 70 quando la crisi petrolifera chiedeva soluzioni alternative per il trasporto di persone e merci, e i veicoli elettrici sembrava dovessero prendere il sopravvento nel giro di poco tempo. Ne sono state fatte tantissime quando alla fine degli anni 80 lo stato della California promulgò leggi durissime contro l'inquinamento veicolare, e una graduale introduzione di mezzi ad emissioni zero avrebbe dovuto sostituire il parco circolante (uno stato come quello della California può far prendere decisioni importanti ad un costruttore automobilistico, impegnando circa 200.000 nuovi mezzi).

In effetti in tutti e due i periodi storici studi e test erano stati fatti, nei primi anni 90 anche con risultati eccellenti. Nella mia formazione di appassionato del settore, non posso dimenticare quell'esempio straordinario che è stata la EV1 di General Motors.

La EV1 di General Motors

La General Motors devo ammetterlo era riuscita a creare un veicolo eccellente e avanti nel tempo utilizzando solo la tecnologia disponibile all'epoca: cioè con batterie al piombo!

Anche se poteva trasportare solo 2 persone la EV1 (il prototipo si chiamava Impact), poteva arrivare a 100 km/h in meno di 9 secondi, raggiungere una velocità autostradale di circa 130 km/h e coprire distanze fino a 145 km, più che sufficienti per la maggior parte degli utilizzatori che ebbero la fortuna di averla in leasing.

Già perchè il leasing era l'unica forma con cui il costruttore aveva deciso di distribuirla, e il riscatto finale non era previsto, cioè una volta finito il periodo la vettura doveva tornare alla casa madre.

A meno che non conosciate questa vicenda, non immaginerete mai cosa successe alle auto tornate dal leasing: queste erano tutte in perfette condizioni, ma la General Motors decise di distruggerle!

Furono accatastate in recinti chiusi in attesa della loro fine prematura. A nulla servirono comitati e incatenamenti degli utenti per scongiurare questa scelta insensata.

O meglio insensata, un senso lo aveva: l'unico modo per fermare un mezzo perfetto era quello.

Un cimitero di EV1

Se siete curiosi di conoscere la vicenda esiste un film distribuito da Sony Pictures dal titolo "Who killed the electric car?" ("Chi ha ucciso l'auto elettrica", qui in versione con sottotitoli in italiano, non è una versione ufficiale ma non credo esista nella nostra lingua).

Aggiungo che l'auto aveva ABS, controllo della trazione, un climatizzatore a pompa di calore che poteva essere attivato prima di salire a bordo durante la ricarica, caricabatterie a induzione (cioè senza contatti), pneumatici con check system per la pressione, regolatore di velocità, ingresso e power con chiave elettronica. Presentata nel 1991.

Poco tempo dopo la California, sotto pressione dei costruttori di auto, abbandonò quelle leggi.

Adesso basta con le parole, servono i fatti. E i fatti dicono che le auto elettriche possono essere costruite con la tecnologia che esisteva 25 anni fa con risultati straordinari, che possono costare meno di una tradizionale, che non esiste un problema di autonomia vero (ricordate la ricarica in mezz'ora gratuita, o la sostituzione con un pacco carico al 100% in 90 secondi?). E poi le soluzioni se volete fare viaggi lunghi ce ne sono quante ne volete, pensateci bene.

Se andate da un concessionario che le ha a catalogo, parlo di Renault Zoe non ci giro intorno, non vogliono venderle.

Il prezzo parte da 21.650 euro, eh sa di sconti non possiamo farli la provvigione per noi è del 5%, un finanziamento agevolato ha un tasso Taeg del 7% circa, la presa a muro deve essere quella certificata da Renault altrimenti niente garanzia, altri 1.000 euro quasi. Poi ci sono le batterie a noleggio, ho chiesto su un periodo lungo mi hanno detto si poteva fare, il massimo che ho ottenuto è 4 anni con 80.000 km totali vengono altri 100 euro/mese, poi devi rifare il contratto di noleggio, in pratica le paghi fino a quando tieni l'auto. Se la tieni 10 anni, in tutto paghi 12.000 euro di batterie.

Un po' carina la mia auto elettrica... mia per modo di dire, non la prenderei a questi prezzi.

Proprio oggi ho sentito un annuncio alla radio per le auto Seat: tasso zero vero, nessuna spesa di apertura pratica, nessuna spesa di incasso rata, 4 anni di incendio e furto inclusi, 4 anni di manutenzione ordinaria inclusa, 4 anni di garanzia. Si chiama Seat Zero Pensieri. Questi le vogliono vendere sul serio! Capito come si fa?

Un sondaggio dice che il 70% degli italiani comprerebbe una auto elettrica, bene.

Mettiamoci insieme, potrei garantirvi che riusciremmo ad avere l'auto dei sogni cioè esattamente come la vogliamo allo stesso prezzo di una Seat con le stesse condizioni della pubblicità che ho sentito.

E potremmo pagare l'energia per farla andare quasi 0. Fine delle parole.

Adesso la musica. Quella che potete ascoltare finalmente senza alzare il volume perchè il rumore del motore semplicemente non c'è. E potete parlare con i vostri compagni di viaggio senza innervosirvi più perchè fino a ieri urlavano per farsi sentire.

Renault Zoe

Quella che avrete negli orecchi anche se la radio è spenta, perchè non dovrete più preoccuparvi di sostituire i filtri, l'olio, le candele, la cinghia di distribuzione, regolare le valvole e tutto il resto. E anche i pedoni ringraziano, la somma del rumore prodotto da tante auto elettriche è sempre minima.

E poi in questi giorni di calura estiva il motore endotermico scalda ulteriormente, provate a mettere una mano sul cofano dopo aver viaggiato per un paio d'ore. Fatelo poi con una elettrica, che non scalda quasi nulla, non rischiate di arrostirvi e le città avranno qualche grado di temperatura in meno.

Fonte: General Motors, Seat, Ecoblog, Renault

Foto: General Motors, Renault

Come funziona una auto elettrica - terza parte

Requisiti delle batterie.

Sono in funzione di alcuni fattori:

- assorbimento per determinati percorsi (urbani o extraurbani);

- autonomia desiderata;

- quantità di batterie installate a bordo del veicolo.

Il metro di giudizio più significativo per confrontare le prestazioni è l'energia specifica della batteria, ossia l'energia che può fornire per unita di peso (Wh/kg).

Tipo	Densità di energia	Tensione di una cella	Durata di vita (cicli di carica)	Tempi di carica	Auto scarica mensile	Tensione minima di ricarica (per cella)	Effetto memoria
Piombo	30-50 Wh/kg	2,4 V	200-300	8-16 h	5 %	2,3 V	?
Ni-Cd	48-80 Wh/kg	1,25 V	1500	1 h	> 20 %	1,25 V	Si
Ni-MH	60-120 Wh/kg	1,25 V	300-500	2-4 h	> 30 %	1,25 V	parziale
Ni-MH LSD	60-120 Wh/kg	1,25 V	1800	2-4 h	< 2 %	1,25 V	parziale
Alcalina	80-160 Wh/kg	1,5-1,65 V	100	1-16 h (secondo la capacità)	< 0,3 %	a seconda della batteria	?
Li-ion	110-160 Wh/kg	3,7 V	500-1000	2-4 h	10 %	3,7 V	No
Li-Po	130-200 Wh/kg	3,7 V	300-500	2-4 h	10 %	3,7 V	No

Tabella comparativa principali caratteristiche batterie - Wikipedia

Dato un peso della nostra auto di 1200 kg, con batterie al piombo si ottengono 50-90 km di autonomia in percorso urbano, con un rapporto batteria/peso del veicolo di 0,2-0,3. Con lo stesso carico utile rispetto a una tradizionale il sovrappeso dell'auto sarebbe del 10-20%;

con batterie litio di buona fattura l'autonomia sale a 100-160 km, limitando allo stesso tempo la quantità di batterie al 15-25% del peso del veicolo. Il sovrappeso rispetto a una auto tradizionale si attesta a un 5-15%;

con batterie avanzate (ancora in fase di sviluppo, non in produzione) si potrebbero coprire 200-350km con il 10-20% di peso in accumulatori e un sovrappeso inferiore al 10%.

In percorso extraurbano l'energia specifica assorbita per unità di percorso è un 20% più alta (a 120 km/h), e dello stesso valore si riduce l'autonomia.

Le distanze percorribili con una vettura elettrica possono essere anche maggiori, la società californiana Tesla Motors con la sua Model S lo dimostra.

Tesla Model S

Questa automobile ha prestazioni migliori di molte vetture tradizionali di fascia alta, non a caso al lancio si poneva l'accento sulla migliore accelerazione nei confronti di una berlina tedesca di pari categoria.

Stiamo parlando di un automezzo lungo 4,97 mt, pesante 2,1 tonnellate, con cerchi ruota da 19" (optional da 21"), che impiega 6,2 secondi per coprire lo 0-100 km/h, 190 km/h di velocità massima autolimitata e 60 Kwh di batterie nel modello "base" con le quali percorre fino a 370 km. Il caricabatterie a bordo di questa berlina prevede la presenza di una presa 220V ad almeno 32 Ampere (7 Kwh a disposizione per la ricarica, per effettuare il pieno in 9-10 ore). Il listino in Italia parte da 72.000 euro.

Il modello superiore possiede una batteria di capacità maggiore (ben 85 Kwh!), accelera da 0 a 100 km/h in 5,6 secondi, la velocità massima sale a 200 km/h e si riescono a coprire distanze fino a 480 km.

Se proprio le prestazioni non fossero all'altezza delle vostre aspettative sappiate che esiste anche un versione chiamata "Performance", che si differenzia da quella intermedia per accelerazione (4,4 sec lo 0-100 km/h), e velocità massima 210 km/h.

Questi dati non per esaltare le qualità di questa automobile, che già riscuote enorme successo negli USA, ma per notare che a partire dalla versione base ricaricare le batterie presuppone una potenza installata di almeno 9 Kw, di cui 7 sono impegnati nell'operazione con tempi importanti. Nella versione superiore gli 85 Kwh richiedono quanto meno 12-13 ore partendo da batteria completamente scarica. Quindi, 60 minuti di carica a 7 Kwh permettono di viaggiare per 32 km.

Tesla comunque sta dimostrando di credere in questo settore, tanto che ha previsto per questa astronave la sostituzione rapida del pacco batterie in apposite stazioni debitamente attrezzate, in alternativa alla ricarica da presa a muro o da colonnine pubbliche o da una rete veloce Tesla chiamata "Supercharger".

Con le colonnine pubbliche 60 minuti di carica a 10 Kwh permettono di viaggiare per 48 km.

Utilizzando la rete Supercharger 30 minuti a 120 Kwh permettono di viaggiare per 320 km.

Di queste stazioni di ricarica veloce, con pensiline solari, ne sono state installate negli Stati Uniti 12 unità, che dovrebbero diventare 27 entro l'estate, e crescere ulteriormente fino a coprire il 98% della popolazione USA e parte del Canada entro il 2015. 

Tesla Supercharger - stazione di carica rapida gratuita 120 Kwh, 80% in 30 minuti

Se non bastasse, segnaliamo che la ricarica in queste aree apposite è gratuita, previo esborso di circa 2000 euro come optional (sul listino italiano) al momento della prenotazione vettura. Probabilmente, è una mia riflessione, perché nel nostro paese queste stazioni non sono ancora previste.

Ma allora, se ci sono solo vantaggi ricaricando le batterie in mezz'ora tanto da eliminare dubbi sulle effettive potenzialità dell'auto elettrica, dove sono i problemi?

I problemi possono nascere dall'impiego di una rete esistente di distribuzione pubblica dell'energia che non è adatta a reggere tali carichi. Se una sola auto in carica veloce assorbe 120 kwh, 10 auto assorbirebbero 1.200 kwh, e 100 auto 12.000 kwh (12 Mwh, una centrale!). e 100 auto elettriche in una grande città sono un numero infinitesimo.

Una città di 3 milioni di abitanti ha un parco macchine di 1,8 milioni di automezzi, se la penetrazione di elettriche arrivasse al 5% nei prossimi anni avremmo circa 95000 vetture da ricaricare, forse non tutte contemporaneamente, ma prevederlo è una cosa sensata.

Tornando all'energia specifica è quella che la batteria deve avere all'effettivo regime a cui è previsto che si impieghi. Da tenere presente che la capacità di una batteria decresce all'aumentare della corrente di scarica, ossia l'energia specifica (Wh/kg) diminuisce al crescere della potenza specifica (W/kg) che questa deve fornire.

Quindi per dimensionare bene i requisiti della batteria va definita anche la potenza specifica a cui lavora.

Nei percorsi extraurbani questa coincide con la potenza continua assorbita dal motore elettrico.
In città la potenza media è più bassa, ma la batteria deve poter fornire anche i picchi durante le accelerazioni.

Nei mesi scorsi oltre a Tesla che si posiziona in una fascia di acquirenti medio-alta, hanno fatto la comparsa altre vetture degne di nota, Nissan Leaf e Renault Zoe. Il discreto successo della Leaf, forte di 65.000 consegne in poco più di un anno (a livello mondiale, con Giappone e Usa maggiori acquirenti), e il forte interesse suscitato da Zoe dimostrano che percorrenze reali di 150-170 km con le attuali auto a batterie sono possibili e considerate dagli utenti come il minimo per poter prendere in considerazione il passaggio ad una vettura elettrica.

Studi compiuti da vari paesi in realtà dimostrano che il 95% dei giorni in cui l'auto viene utilizzata percorre meno di 100 km, e addirittura l'80% meno di 60 km. Di conseguenza costosi programmi di ricerca e sviluppo (spesso finanziati dai governi, Usa e Germania in testa), alla ricerca di batterie con energia specifica oltre i 200 Wh/kg che garantirebbero autonomie superiori, servirebbero a meno del 5% di utenti che coprono distanze maggiori.

Settimanalmente vengono mostrati progressi nelle capacità di batterie con coppie elettrochimiche quasi sempre derivate dalle litio-ioni, ma sono altrettanto importanti le performance che riguardano la vita stessa degli accumulatori, e influirebbero verso il basso sui costi di esercizio dell'auto.

Better Place - sistema dimostrativo di scambio batterie

Una soluzione per assicurare percorrenze elevate è senz'altro distribuire le infrastrutture capillarmente sul territorio, sia per la carica che per la sostituzione rapida delle batterie. A questo proposito Renault aveva collaborato con la società israeliana Better Place (purtroppo fallita alcune settimane fa), ideatrice di un sistema con sostituzione rapida delle batterie in apposite stazioni di servizio. L'operazione avviene in meno di 3 minuti, il pacco batterie scarico viene estratto da sotto la vettura da un sistema robotizzato e sostituito con uno completamente carico. Naturalmente le batterie non sono di proprietà dell'utente, al quale vengono proposti pacchetti con tariffe flat come quelle dei telefoni cellulari, dove invece dei minuti inclusi si trovano i km percorsi.

L'idea della sostituzione rapida di tutto il pacco batterie non è nuova, dagli anni 60-70 varie aziende si sono cimentate nel proporre soluzioni che sfruttano questo principio. L'idea di Better Place appariva interessante soprattutto per la modalità di affitto delle batterie. I costi elevati però delle stazioni di sostituzione e il sistema legato ad un produttore di autoveicoli e di pacchi batterie con poche variazioni dimensionali, hanno fatto saltare la neonata azienda.

Da questa collaborazione Renault ha comunque mantenuto l'idea del noleggio batterie, svincolandone quindi il costo dal veicolo, il cui prezzo finale è come quello di una moderna versione turbodiesel. L'idea è buona, bisogna lavorarci, al momento attuale la casa francese propone noleggio per periodi di 2-3 anni (sono possibili altre personalizzazioni), con un limite ai km totali che determina anche il costo stesso del noleggio.
Ovviamente questa proposta permette di avere le batterie sempre efficienti, ed eventuali noie o soste forzate sono agevolate dall'intervento di mezzi di assistenza inclusi nel canone mensile. Ne parleremo meglio nel post dedicato alla prova della Zoe, che ho testato due settimane fa.

Concludiamo ancora con il sistema di sostituzione batterie presentato da Tesla di recente. Nel video di presentazione si chiede se il cliente preferisce la ricarica gratuita (tramite Supercharger in 90 secondi) o quella veloce. In effetti l'utente può scegliere più possibilità: la ricarica domestica o da colonnine pubbliche, la ricarica veloce Supercharger o la sostituzione completa del pacco batterie. Questa strategia multipla lascia utenti con pochi alibi per non prendere seriamente in considerazione il passaggio ad un veicolo elettrico.

Resta da vedere se anche questo sistema risulti costoso e rigido quanto quello di Better Place, ma la strada presa sembra essere quella giusta. Posso confermarlo perchè lo scorso anno, pur non conoscendo i piani di Tesla in questo senso, io stesso ho depositato domanda di brevetto per un sistema di carica rapida tramite scambio batterie. Ne parlerò in un post dedicato a breve.

Fonte: Wikipedia, Tesla Motors, "L'auto elettrica, la tecnica e le prospettive" Pietro Menga - ed. Delfino 1979

Foto: Tesla, Better Place