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Introduzione alle nuove scoperte sulle batterie per veicoli elettrici
Un recente studio condotto dalla Stanford University e dal SLAC National Accelerator Laboratory ha rivelato informazioni sorprendenti nel campo delle batterie per veicoli elettrici (EV). La ricerca, pubblicata su Nature Energy, ha dimostrato che l’uso reale dei veicoli contribuisce a una maggiore durata delle batterie rispetto ai tradizionali test di laboratorio. Questo potrebbe avere un impatto significativo sulla progettazione e gestione delle batterie, con potenziali benefici per i consumatori e le case automobilistiche.
Risultati dello studio e implicazioni per le case automobilistiche
I risultati dello studio indicano che le batterie agli ioni di litio analizzate, per un periodo di oltre due anni, mostrano una durata maggiore quando sottoposte a condizioni di guida reali. I ricercatori hanno utilizzato quattro diversi profili di scarica, riflettendo le dinamiche quotidiane di utilizzo. A differenza dei test convenzionali, che prevedono cicli di scarica e ricarica costanti, i nuovi profili hanno mostrato che i cicli dinamici rallentano il degrado delle batterie, aumentando la loro vita utile di circa un terzo. Questo cambiamento di paradigma potrebbe aiutare le case automobilistiche a valutare in modo più efficace la durata dei pacchi batteria, fino al 40% in più, se “maltrattate” nell’utilizzo quotidiano.
Il ruolo delle accelerazioni e delle condizioni di guida
Contrariamente alle ipotesi consolidate, lo studio ha evidenziato che le accelerazioni brusche non accelerano l’invecchiamento delle batterie. Al contrario, possono contribuire a rallentarlo. Simona Onori, professoressa associata di Scienza e Ingegneria Energetica, ha dichiarato: “Con nostra sorpresa, la guida reale, con frequenti accelerazioni e soste, aiuta le batterie a durare più a lungo”. Tuttavia, è importante considerare che altri componenti dell’auto, come motore, sospensioni e freni, potrebbero risentire di una guida poco lineare. Pertanto, è necessario un approccio più ampio per valutare i benefici di un profilo di guida sull’intera auto.
Fattori di invecchiamento delle batterie e nuove strategie
Lo studio ha identificato due principali fattori di invecchiamento delle batterie: per i veicoli elettrici commerciali, l’invecchiamento ciclico è predominante, mentre per le auto elettriche ad uso privato, l’invecchiamento temporale è maggiore. Alexis Geslin, dottorando alla Stanford School of Engineering, ha spiegato che il tempo è una causa predominante di degrado per gli EV utilizzati saltuariamente. Questa scoperta cambia il nostro approccio alla progettazione e gestione delle batterie. I ricercatori hanno individuato una “zona ottimale” di velocità di scarica media che bilancia i due tipi di invecchiamento, corrispondente ai modelli di guida tipici dei consumatori.
Conclusioni e prospettive future
Le case automobilistiche potrebbero integrare queste informazioni nei sistemi di gestione delle batterie (Battery Management System) per ottimizzare le prestazioni e prolungare la vita utile delle batterie. Un tale approccio potrebbe ridurre ulteriormente i costi associati alle batterie ad alta tensione, già diminuiti del 90% negli ultimi 15 anni, ma che continuano a influenzare significativamente il prezzo finale dei veicoli. La ricerca continua a evolversi, e queste scoperte potrebbero rappresentare un passo importante verso veicoli elettrici più efficienti e sostenibili.
