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La ricarica dei veicoli elettrici

Rapidi progressi nella ricarica delle auto elettriche

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La ricarica dei veicoli elettrici

I lunghi tempi per la ricarica da sempre rappresentano un grosso ostacolo all'adozione dei veicoli elettrici. Ora i produttori di automobili di prestigio aprono la strada alla tecnologia di ricarica rapida

La ricarica dei veicoli elettrici

Quanto tempo occorre per fare il pieno di carburante nella tua automobile? Ovviamente nessuno pretende di farlo nei pochi secondi impiegati dalle auto di Formula Uno, anche se la maggior parte di noi è restia a sedersi ed aspettare al punto di ricarica pubblico, nel bel mezzo del nostro viaggio, mentre l'auto elettrica viene lentamente ricaricata.

I tempi di ricarica rappresentano un importante fattore limitante per i veicoli elettrici, soprattutto rispetto alla familiare abitudine e alla velocità del rifornimento presso una stazione di servizio. Nonostante ciò, la tecnologia di ricarica si sta evolvendo rapidamente ed i ricercatori in tutto il mondo fanno a gara per sviluppare sistemi sempre più veloci, assicurando al contempo la maggiore autonomia possibile della batteria.

Al momento numerose automobili di lusso sono in grado di essere ricaricate in maniera estremamente rapida. Poco più di cinque minuti ad una stazione di ricarica ad alta potenza è quanto serve per ricaricare una Porsche Taycan e garantire un'autonomia di 100 chilometri. Il primo veicolo completamente elettrico di Aston Martin, Rapide E, è dotato di un sistema di batteria ad alta tensione che permette una ricarica per un'autonomia di 310 miglia all'ora mediante un sistema di erogazione di 100 kW. L'hypercar in edizione limitata e totalmente elettrica Lotus Evija, invece, necessita di soli 12 minuti per una ricarica dell'80 percento, utilizzando una tecnologia di ricarica a 350 kW; la ricarica completa impiega 18 minuti.

La scienza dell'erogazione della potenza 

Il tempo necessario per la ricarica di un'auto dipende da numerosi fattori e gli ingegneri stanno tentando di perfezionare ogni singolo elemento. La ricarica con corrente continua (CC) è più veloce rispetto alla ricarica con corrente alternata (CA). Inoltre, con una potenza più elevata (misurata in kW) del punto di ricarica, l'automobile sarà pronta per ritornare in strada molto più velocemente. La Lotus Evija, ad esempio, può essere ricaricata totalmente con una potenza di 800 kW nel giro di soli nove minuti. 

I ricercatori si adoperano perciò per lo sviluppo di punti di ricarica in grado di erogare CC a potenza più elevata. Per quel che riguarda invece la ricarica dalla rete domestica, un caricatore CA può erogare circa 7 kW, e ciò significa che l'operazione di ricarica dell'auto richiede diverse ore. Tuttavia, le stazioni di ricarica elettrica CC ad alta tensione possono generare 50 kW-350 kW. La rete di ricarica Ionity, ad esempio, una joint venture tra Mercedes, BMW, Ford e Volkswagen in procinto di essere estesa in tutta Europa, è in grado di erogare una potenza fino a 350 kW.

La ricerca sulla batteria è in parte basata sull'esame del rischio di danneggiamento della batteria causato da una regolare ricarica a velocità elevata. I produttori raccomandano di non effettuare sempre una ricarica totale, ma di effettuarla tra il 20 e l'80 percento della capacità per assicurare prestazioni ottimali.

I progressi della batteria 

Anche i team che si occupano di ricerca si spingono oltre i limiti. Lo scorso anno un team presso la Pennsylvania State University ha annunciato una svolta nel settore delle batterie agli ioni di litio dopo avere scoperto che riscaldando la batteria mentre è in carica, il processo può velocizzarsi.

Tradizionalmente, un ulteriore fattore limitante nella progettazione delle batterie è il tempo necessario, normalmente lungo, per testare nuovi sviluppi. Testare la durata di una nuova batteria per essere sicuri che essa soddisfi i consumatori può richiedere anni. All'inizio di quest'anno un team della Stanford University ha comunicato l'utilizzo dell'intelligenza artificiale (AI) per velocizzare i test delle batterie.

“Quando si eseguono i test sulle batterie, è necessario provare un'enorme quantità di fattori poiché le prestazioni ottenute varieranno in maniera drastica,” spiega Stefano Ermon, assistant professor di informatica presso la Stanford University. “Con l'intelligenza artificiale possiamo identificare velocemente gli approcci più significativi ed eliminare molti esperimenti non necessari.”

L'obiettivo dei produttori delle auto elettriche è quello di ottimizzare la comodità per i consumatori. Perfezionando costantemente sia le batterie che i sistemi di ricarica, gli ingegneri stanno riducendo i limiti esistenti. Presto potreste scoprire che la vostra auto è stata ricaricata in meno del tempo necessario per prendere un caffè alla stazione di servizio.

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