Il clima gelido può ridurre l’autonomia dei veicoli elettrici e rendere difficile la ricarica

Le temperature gelide da Chicago al nord del Texas per quasi una settimana hanno reso la vita dolorosa ai proprietari di veicoli elettrici, con autonomia di guida ridotta e ore di attesa alle stazioni di ricarica.
Reporter televisivi lo scorso lunedì a Oak Brook, Illinois, vicino a Chicago, con la temperatura che ha toccato un minimo di -23° C, hanno trovato lunghe file di veicoli Tesla a corto di carica in una stazione di Supercharger.
I veicoli Tesla lo scorso mercoledì alla periferia di Ann Arbor (Michigan), sono state collegate in sei delle otto stazioni di ricarica mentre il vento ululava con una temperatura -14° C.
È risaputo che i veicoli elettrici perdono parte della loro autonomia con il freddo, soprattutto con temperature sotto lo zero come quelle che hanno colpito il centro degli Stati Uniti nel corso di questa settimana. Gli studi hanno rilevato che la perdita di portata varia dal 10% al 36%. Inoltre, i veicoli elettrici non si ricaricano rapidamente in condizioni di freddo estremo, alcuni proprietari di veicoli Tesla vicino a Chicago hanno detto ai giornalisti che le loro auto non si caricavano affatto.
Gli esperti riconoscono che il clima freddo può essere difficile per i veicoli elettrici, ma dicono che con un po’ di pianificazione i proprietari dovrebbero più o meno essere in grado di viaggiare  normalmente.

Qual è il problema?
All’interno delle batterie dei veicoli elettrici, gli ioni di litio fluiscono attraverso un elettrolita liquido, producendo elettricità, ma quando fa freddo viaggiano più lentamente attraverso l’elettrolita e non rilasciano tanta energia. Ciò riduce la portata e può scaricare la batteria più velocemente. Lo stesso accade al contrario, la batteria poiché gli elettroni si muovono più lentamente, non può accettare tanta elettricità da una presa di ricarica. Ciò rallenta la ricarica.
Il problema quando le temperature scendono,  e che le batterie devono essere abbastanza calde da consentire agli elettroni di muoversi. E devono essere ancora più calde nelle stazioni di ricarica rapida come quelle di Tesla.
Neil Dasgupta, professore associato di ingegneria meccanica e dei materiali presso l’Università del Michigan, ha affermato:
«Praticamente tutto ciò che è una sostanza chimica, rallenta quando si arriva a una bassa temperatura. È semplicemente un problema  che la natura ci ha dato e dobbiamo affrontarlo».
Ankita Bansal laureata dell’Università del Michigan aveva molta strada da fare, desiderava ricaricare completamente la batteria della sua Tesla non avendo una stazione di ricarica vicino casa. Era rimasto solo  il 7% della carica. Arrivata in una stazione Supercharger a Pittsfield Township, Michigan, ha collegato la corrente, ma l’auto non prendeva elettricità. Il display invece diceva che la batteria si stava riscaldando e, una volta raggiunta la temperatura corretta, ci sarebbero voluti un’ora e 50 minuti per raggiungere una carica completa.

Come far funzionare la ricarica
Bruce Westlake, presidente della Eastern Michigan Electric Vehicle Association, possiede due Tesla, ha affermato:
«La maggior parte dei veicoli elettrici, se il conducente comunica al sistema di navigazione del veicolo l’imminente viaggio verso la stazione di ricarica, è programmata per riscaldare la batteria. Molti di coloro che pensano che le loro auto non si carichino, sono alla prima esperienza con i veicoli elettrici, non sanno come “precondizionare” le loro batterie. E Tesla non è molto brava a spiegare alcune cose. A temperature gelide, può essere necessario mezz’ora per riscaldare la batteria e renderla pronta per la ricarica. Il precondizionamento della batteria prevede una certa autonomia, anche se di solito è solo di pochi chilometri».
Ankita Bansal possiede la sua Tesla solo da una settimana, non sapeva che prima della ricarica fosse necessario precondizionare l’auto, ma ora lo sa; a pochi metri da lei, la Tesla Model 3 di Kim Burney si stava caricando un po’ più lentamente di quanto non faccia a temperature normali, aveva guidato più del previsto per recarsi dal dentista ad Ann Arbor mercoledì mattina, voleva arrivare a una carica completa per il resto della giornata. Così ha comunicato al sistema di navigazione del veicolo che sarebbe andata alla stazione di ricarica, in questo modo il veicolo era già pronto quando è arrivata e si è collegata alla presa.
Kim Burney come Bruce Westlake ha sottolineato:
I conducenti di veicoli elettrici devono pianificare in anticipo, soprattutto quando fa freddo. L’auto, vi dirà dove sono le stazioni di ricarica e quanta autonomia avete a disposizione. Più la si guida, più ci si sente a proprio agio sapendo quanta strada si può percorrere e quanto si deve ricaricare; con il freddo perde circa il 15-20% dell’autonomia della batteria, ma la situazione può peggiorare drasticamente in caso di ondate di freddo come quella di questa settimana».

Il futuro della ricarica
Neil Dasgupta, professore associato di ingegneria meccanica e dei materiali presso l’Università del Michigan, ha affermato:
«Le case automobilistiche nel breve periodo, probabilmente troveranno metodi migliori per proteggere la durata delle batterie e riscaldarle per la ricarica. Inoltre, sono in fase di sviluppo nuove sostanze chimiche per le batterie, più resistenti al freddo. A breve termine, man mano che un numero maggiore di consumatori acquisterà veicoli elettrici e che un numero maggiore di case automobilistiche entrerà nel mercato, queste svilupperanno modelli che utilizzano la chimica degli ioni di litio già esistente, adattata ai climi più freddi. L’autonomia complessiva in alcuni casi, potrebbe essere sacrificata per ottenere migliori prestazioni nei climi freddi. Si stanno investendo milioni di euro nella nuova tecnologia delle batterie, che si adatta meglio al freddo e che sarà utilizzata nei veicoli elettrici per le applicazioni militari, aerospaziali e sottomarine. È possibile essere un guidatore di veicoli elettrici in un clima freddo. Siate ottimisti ed entusiasti di ciò che vi riserverà il futuro, perché da qui in poi non potrà che migliorare».

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About Pino Silvestri

Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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