Comprendere la durata della batteria dei veicoli elettrici

Jun 02, 2023

Il nostro ultimo blog sui veicoli elettrici analizza i dettagli chiave sulla durata della batteria dei veicoli elettrici: cosa significa "stato di salute", le differenze di durata della batteria tra le batterie per PHEV (veicoli elettrici ibridi plug-in) e BEV (veicoli elettrici a batteria), il collegamento tra autonomia e capacità e altro ancora.

Le batterie sono il componente più costoso e quello che preoccupa maggiormente i conducenti che considerano il passaggio ai veicoli elettrici a batteria (BEV) o ai veicoli elettrici ibridi plug-in (PHEV). Che autonomia fornirà una batteria? Si degraderà e dovrà essere sostituito? Qual è il potenziale impatto sul costo residuo del veicolo?

Termostati SIMI raccontateci che nel 2011 in Irlanda sono state immatricolate 46 BEV, di queste 45 erano Nissan Leaf! Nella prima metà del 2022, invece, sono stati immatricolati 8.444 BEV di 54 modelli diversi, di 26 case automobilistiche. 7 dei dieci modelli più venduti nel 2022 non erano sul mercato nel 2019.

La fiducia nella salute della batteria a lungo termine era una preoccupazione. Stato di Salute (SoH) è il termine utilizzato come misura percentuale della capacità utile di una batteria. Possiamo prevedere la salute della batteria dei veicoli elettrici a lungo termine senza dati reali? Per comprendere lo stato della batteria dei veicoli elettrici, daremo uno sguardo alla tecnologia che alimenta la maggior parte dei veicoli elettrici (i veicoli ibridi che non caricano la batteria da una fonte esterna non sono inclusi).

Tutti i BEV e i PHEV sono dotati di due tipi di batterie per l’accumulo di energia, una batteria accessoria da 12 V e un pacco batterie di trazione.

Un veicolo elettrico non si avvia senza una batteria da 12 V carica, indipendentemente dalla quantità di carica contenuta nel pacco batteria, poiché avvia il sistema di alimentazione di bordo e alimenta il pacco batteria. La batteria da 12 V di un veicolo elettrico viene avviata allo stesso modo di quelle di un veicolo ICE. Secondo AA Rescue, è più comune che la batteria da 12 Vandare a vuoto piuttosto che rimanere senza carica in un veicolo elettrico.

Nelle batterie dei veicoli elettrici odierni, la tecnologia agli ioni di litio (Li-ion) è quella più comunemente utilizzata. Sony ha lanciato la prima batteria ricaricabile agli ioni di litio commerciale nel 1991, provocando una rivoluzione nell'elettronica mobile e da allora si è evoluta rapidamente dall'alimentazione dei laptop all'alimentazione delle automobili!

La tecnologia agli ioni di litio ha una serie di caratteristiche che la rendono adatta ai veicoli elettrici come,

Una "batteria" per veicoli elettrici agli ioni di litio è composta da un numero di celle per formare un "modulo". Un numero di moduli collegati in serie e racchiusi in un involucro di batteria è noto come pacco batteria. Un pacco batteria è tipicamente costituito da migliaia di celle, quindi se una singola cella si guasta, non avrà un grande impatto sul SoH, la batteria continuerà a fare il suo lavoro, a differenza di un ICE in cui un singolo guasto interrompe del tutto il funzionamento del motore.

Il tipo di pacco batteria dipende dalla marca e dal modello del veicolo elettrico e solitamente è posizionato lungo il pavimento del veicolo.

L'energia totale o la capacità di un pacco batteria di un veicolo elettrico è misurata in kWh (kilowattora). L'autonomia del veicolo indica la distanza che un veicolo può percorrere con una carica completa, generalmente proporzionale alla capacità della batteria. Ogni modello ha dimensioni ed efficienza della batteria diverse, e quindi un'autonomia diversa.

Come nel caso dei veicoli ICE, con serbatoi di carburante di diverse dimensioni e mpg, i veicoli elettrici variano ampiamente in base alla distanza che possono percorrere con una batteria completamente carica. Altre variabili che hanno un impatto sull'autonomia elettrica reale di un BEV o PHEV includono il comportamento del conducente (in particolare la velocità, come con i veicoli ICE, più si va veloci e minore è l'autonomia), le condizioni di guida, la topografia, il carico dei passeggeri, l'uso ausiliario e il clima. Questo non è diverso dalle prestazioni di un veicolo ICE, ma questo è tutto un altro blog!

Sebbene anche il SoH delle batterie dei PHEV sarà influenzato dalle stesse variabili dei BEV, l’autonomia completamente elettrica dei PHEV è più complessa dato che entrambi i tipi di carburante vengono spesso utilizzati contemporaneamente.

La sfida dell’industria automobilistica è quella di avere una batteria efficiente ed economicamente vantaggiosa per soddisfare le esigenze dei conducenti di veicoli elettrici che desiderano una maggiore autonomia e una ricarica più rapida. Quindi, mentre gli elettrochimici lavorano per aumentare la capacità della batteria, cosa sappiamo della durata prevista di una batteria agli ioni di litio? Qual è la storia del degrado della batteria (diminuzione del SoH) e cosa possono fare i proprietari di veicoli elettrici per minimizzarlo?