Fonte: SicurAUTO.it
Autore: Bruno Pellegrini
http://tinyurl.com/jqqy6ql
Le vendite scarseggiano e le auto elettriche restano ferme a lungo. Così le batterie invecchiano e potrebbero durare di meno.
Nel 2015 sono state immatricolate in Italia solo 1460 auto elettriche. Le scarse vendite determinano, come è noto, lunghi tempi di stoccaggio/immobilizzo all'aperto nelle peggiori condizioni per le auto nuove. Per i veicoli elettrici questo comporta anche un progressivo invecchiamento del pacco batterie con conseguenti possibili problemi di scarsa autonomia per i futuri acquirenti. Nei casi di lungo stoccaggio le batterie andrebbero ricaricate almeno una volta al mese o sostituite prima della vendita per correttezza commerciale ma dubitiamo seriamente che ciò avvenga.
L'AUTONOMIA DIMINUISCE
Le batterie agli ioni di Litio (Li-Ion) sono quelle attualmente più utilizzate sulle auto elettriche. Rispetto alle batterie Ni-Cd e Ni-Metal-Id presentano indubbi vantaggi riassumibili nel peso e ingombro ridotti, maggiore densità energetica, minore autoscarica e quasi assenza dell'"effetto memoria". Tuttavia, le batterie al Litio soffrono comunque di una lenta perdita permanente di capacità einiziano ad invecchiare dal momento in cui vengono prodotte. Nel caso di inutilizzo sotto l'effetto di alte temperature ambiente e assenza di ricariche periodiche, il decadimento è maggiore (vedi tabella sotto). A 40°C si può avere una perdita permanente di capacità del 35% in un anno, mentre a 60°C la perdita è addirittura del 40% dopo 3 mesi. Il decadimento delle batterie Li-Ion durante il normale utilizzo può variare dal 5 al 10% ogni anno. E' quindi evidente che l'acquisto di un'auto elettrica (Km0 o da immatricolare) che abbia subito un lungo stoccaggio all'aperto in assenza di ricariche periodiche delle batterie, può riservare spiacevoli sorprese in termini di scarsa autonomia. E' vero che le batterie delle auto elettriche godono in genere di periodi di garanzia prolungati (almeno 5 anni) ma non è dato per scontato che in tutti i casi di precoce decadimento questa venga riconosciuta, conoscendo la scarsa elasticità di certe Case. Nei casi di batterie a noleggio l'onere per la eventuale sostituzione ricadrebbe ovviamente sul fabbricante.
I CLIENTI PROTESTANO
Il problema della autonomia effettiva inferiore a quella promessa e dichiarata dalle Case è comunque un aspetto reale e ricorrente, come dimostra la protesta dei clienti americani della Nissan Leaf (leggi la nostra prova sull'autonomia reale). Un nostro affezionato e competente lettore possessore di auto elettrica ha constatato un decadimento batterie del 17% dopo due anni e 37 mila km. In merito a tale inevitabile fenomeno alcune Case costruttrici mettono le mani avanti e riportano velatamente nei manuali di istruzioni che nel corso degli anni l'autonomia diminuisce. E' pur vero che un certo calo di rendimento, seppur minore nel corso degli anni, lo subisce anche l'inverter e l'elettronica del veicolo e ciò si somma a quello delle batterie in termini di minore autonomia (segue tabella).
LO 0,09% DEL MERCATO TOTALE
Nel 2015, come detto, sono state immatricolate in Italia solo 1460 auto elettriche, prodotte da 10 costruttori diversi, pari allo 0,09% del totale immatricolato/anno. Risultato del tutto deludente, nonostante le (discutibili) agevolazioni fiscali, assicurative e di circolazione di cui godono i veicoli elettrici. Peraltro, non è un mistero che buona parte di questi veicoli rappresentino delle finte vendite in quanto si tratta di auto di dimostrazione o concesse in comodato a varie pubbliche amministrazioni a scopo promozionale. Al di là dei proclami ambientalisti di facciata di certi ad che prevedevano di vendere già 5 o 6 anni fa chissà quante auto elettriche, ci si trova ancora di fronte ad un veicolo distante dai concetti di grande mobilità a cui siamo abituati, con grosse, oggettive limitazioni di fruibilità e praticità d'uso per la stragrande maggioranza degli automobilisti che non si possono permettere di giocare con la seconda auto da città a "emissioni zero" e non posseggono neanche la bella e confortevole villetta a due piani con giardino e annesso garage privato dotato di adeguata presa di ricarica. Forse gli unici a non rendersi conto di tale realtà sono i vertici delle varie istituzioni governative sempre alla ricerca di facile consenso politico-elettorale. Così le Case costruttrici, finanziate e "costrette" dalle discutibili regole UE sui limiti di emissioni della CO2, hanno in listino auto elettriche che spesso non sanno a chi vendere.
MANCA LA COMPONENTE EMOZIONALE
In Italia ma anche in altri Paesi europei, le vendite delle auto elettriche non decollano. D'altra parte, ciò era prevedibile dal momento che le motivazioni reali che impediscono l'ampia diffusione del veicolo elettrico restano comunque insolute (prezzo d'acquisto elevato in rapporto al servizio reso, scarsa autonomia, tempi di ricarica troppo lunghi, mancanza di colonnine di ricarica rapida o lenta, solo di recente il ministro Delrio ha promesso un piano da 32 milioni per la mobilità elettrica). Ai suddetti limiti oggettivi ci permettiamo di aggiungerne un altro, mai menzionato ma non meno determinante per la scelta di una vettura da parte di una non trascurabile schiera di automobilisti. Si tratta della componente emozionale-passionale legata al possesso e all'uso di un'auto che possa appagare i nostri più intimi i desideri e le aspirazioni di un appassionato. Francamente, con tutta la buona volontà, è molto improbabile che un'auto elettrica possa soddisfare tali aspettative.
FINANZIAMENTI GOVERNATIVI
Negli anni della recente crisi economica globale le Case in difficoltà hanno ricevuto grossi finanziamenti governativi a patto che investissero, almeno in parte, nell'auto elettrica. Quindi, per certi costruttori questa è stata una scelta obbligata per evitare drastici ridimensionamenti o la chiusura. Inoltre, la normativa europea prevede la concessione di bonus per le Case che abbiano in listino auto elettriche, allo scopo di rispettare più agevolmente i limiti medi di emissioni di CO2 (vedi il bilancio di emissioni FCA negli USA appesantito dai SUV). A tal proposito, la posizione più volte espressa da Sergio Marchionne ci sembra emblematica soprattutto per la rara franchezza. L'AD di FCA non ha mai nascosto di non credere nell'auto elettrica che, obtorto collo, è costretto a produrre in perdita netta solo per gli USA per rispettare gli accordi con il Presidente Obama all'epoca dell'acquisizione "agevolata" di Chrysler sull'orlo del fallimento.
ELETTRODO POSITIVO
Uno studio della rinomata PurdueUniversity (West Lafayette, Indiana) mette in evidenza i difetti riscontrati nello spessore degli elettrodi; è questo il fattore cruciale che influenza la durata della batteria.Tra le migliori al momento sono considerate quelle con l'elettrodo positivo(catodo)realizzato in LiFePO4 dette anche LFP (Litio-ferro-fosfato), che hanno la caratteristica di resistere agli stress termici edi perdere soltanto il 5% ogni anno della capacità di carica. Alla grande famiglia delle batterie Li-Ion appartengono anche le NMC (Nickel-Manganese-Cobalto), le LMO (LiMn2O4) con catodo in ossido di Mn e le LCO ( LiCoO2) con catodo all'ossido di cobalto e anodo in grafite. Queste ultime sono le meno sicure. La Nissan Leaf e la Chevrolet Volt (ibrida plug- in, vedi la nostra prova su strada) sono equipaggiate con batterie LMO raffreddate ad aria sulla Leaf, a liquido sulla Volt. La Tesla utilizza invece una batteria LCO raffreddata a liquido con tempo di ricarica relativamente breve (3,5 h). Batteria LCO anche per la Smart Fortwo elettrica. Come detto, il principale nemico delle batterie Li-ion è la temperatura elevata o troppo bassa. Per tale motivo nelle applicazioni automobilistiche sono sempre raffreddate (aria o liquido refrigerante). Il range che assicura migliore durata ed efficienza varia tra -10° e +30°C. Le singole celle non devono mai operare a temperatura maggiore di 130 °C poiché a 150 °C circa, il litio diventa instabile termicamente e tende ad infiammarsi con rischi di esplosione della batteria.
IL SOGNO DELLA RICARICA IN POCHI MINUTI?
Il risultato sarebbe possibile grazie a un anodo (elettrodo negativo) "spugnoso" trattato alGrafene, (materiale scoperto nel 2004 da due premi Nobel russi). che assicura una efficienza superiore del 25% rispetto ad una batteria al litio con anodo in grafite. La sperimentazione è in fase avanzata anche in Italia e potrebbe portare ad una nuova generazione di batterie ricaricabili in pochi minuti, come ipotizza Vittorio Pellegrini direttore del GrapheneLabs dell'Istituto italiano di Tecnologia di Genova impegnato nello studio in questione. Anche la Sony sta sviluppando la sperimentazione sull'anodo Sn-Co-C (stagno-cobalto-carbonio) che dovrebbe permettere la ricarica al 90% in 30 minuti. Da citare inoltre gli anodi basati sull'ossido di Titanio (Li4Ti5O12) che offrono buona stabilità termica e chimica.
Autore: Bruno Pellegrini
http://tinyurl.com/jqqy6ql
Le vendite scarseggiano e le auto elettriche restano ferme a lungo. Così le batterie invecchiano e potrebbero durare di meno.
Nel 2015 sono state immatricolate in Italia solo 1460 auto elettriche. Le scarse vendite determinano, come è noto, lunghi tempi di stoccaggio/immobilizzo all'aperto nelle peggiori condizioni per le auto nuove. Per i veicoli elettrici questo comporta anche un progressivo invecchiamento del pacco batterie con conseguenti possibili problemi di scarsa autonomia per i futuri acquirenti. Nei casi di lungo stoccaggio le batterie andrebbero ricaricate almeno una volta al mese o sostituite prima della vendita per correttezza commerciale ma dubitiamo seriamente che ciò avvenga.
L'AUTONOMIA DIMINUISCE
Le batterie agli ioni di Litio (Li-Ion) sono quelle attualmente più utilizzate sulle auto elettriche. Rispetto alle batterie Ni-Cd e Ni-Metal-Id presentano indubbi vantaggi riassumibili nel peso e ingombro ridotti, maggiore densità energetica, minore autoscarica e quasi assenza dell'"effetto memoria". Tuttavia, le batterie al Litio soffrono comunque di una lenta perdita permanente di capacità einiziano ad invecchiare dal momento in cui vengono prodotte. Nel caso di inutilizzo sotto l'effetto di alte temperature ambiente e assenza di ricariche periodiche, il decadimento è maggiore (vedi tabella sotto). A 40°C si può avere una perdita permanente di capacità del 35% in un anno, mentre a 60°C la perdita è addirittura del 40% dopo 3 mesi. Il decadimento delle batterie Li-Ion durante il normale utilizzo può variare dal 5 al 10% ogni anno. E' quindi evidente che l'acquisto di un'auto elettrica (Km0 o da immatricolare) che abbia subito un lungo stoccaggio all'aperto in assenza di ricariche periodiche delle batterie, può riservare spiacevoli sorprese in termini di scarsa autonomia. E' vero che le batterie delle auto elettriche godono in genere di periodi di garanzia prolungati (almeno 5 anni) ma non è dato per scontato che in tutti i casi di precoce decadimento questa venga riconosciuta, conoscendo la scarsa elasticità di certe Case. Nei casi di batterie a noleggio l'onere per la eventuale sostituzione ricadrebbe ovviamente sul fabbricante.
I CLIENTI PROTESTANO
Il problema della autonomia effettiva inferiore a quella promessa e dichiarata dalle Case è comunque un aspetto reale e ricorrente, come dimostra la protesta dei clienti americani della Nissan Leaf (leggi la nostra prova sull'autonomia reale). Un nostro affezionato e competente lettore possessore di auto elettrica ha constatato un decadimento batterie del 17% dopo due anni e 37 mila km. In merito a tale inevitabile fenomeno alcune Case costruttrici mettono le mani avanti e riportano velatamente nei manuali di istruzioni che nel corso degli anni l'autonomia diminuisce. E' pur vero che un certo calo di rendimento, seppur minore nel corso degli anni, lo subisce anche l'inverter e l'elettronica del veicolo e ciò si somma a quello delle batterie in termini di minore autonomia (segue tabella).
LO 0,09% DEL MERCATO TOTALE
Nel 2015, come detto, sono state immatricolate in Italia solo 1460 auto elettriche, prodotte da 10 costruttori diversi, pari allo 0,09% del totale immatricolato/anno. Risultato del tutto deludente, nonostante le (discutibili) agevolazioni fiscali, assicurative e di circolazione di cui godono i veicoli elettrici. Peraltro, non è un mistero che buona parte di questi veicoli rappresentino delle finte vendite in quanto si tratta di auto di dimostrazione o concesse in comodato a varie pubbliche amministrazioni a scopo promozionale. Al di là dei proclami ambientalisti di facciata di certi ad che prevedevano di vendere già 5 o 6 anni fa chissà quante auto elettriche, ci si trova ancora di fronte ad un veicolo distante dai concetti di grande mobilità a cui siamo abituati, con grosse, oggettive limitazioni di fruibilità e praticità d'uso per la stragrande maggioranza degli automobilisti che non si possono permettere di giocare con la seconda auto da città a "emissioni zero" e non posseggono neanche la bella e confortevole villetta a due piani con giardino e annesso garage privato dotato di adeguata presa di ricarica. Forse gli unici a non rendersi conto di tale realtà sono i vertici delle varie istituzioni governative sempre alla ricerca di facile consenso politico-elettorale. Così le Case costruttrici, finanziate e "costrette" dalle discutibili regole UE sui limiti di emissioni della CO2, hanno in listino auto elettriche che spesso non sanno a chi vendere.
MANCA LA COMPONENTE EMOZIONALE
In Italia ma anche in altri Paesi europei, le vendite delle auto elettriche non decollano. D'altra parte, ciò era prevedibile dal momento che le motivazioni reali che impediscono l'ampia diffusione del veicolo elettrico restano comunque insolute (prezzo d'acquisto elevato in rapporto al servizio reso, scarsa autonomia, tempi di ricarica troppo lunghi, mancanza di colonnine di ricarica rapida o lenta, solo di recente il ministro Delrio ha promesso un piano da 32 milioni per la mobilità elettrica). Ai suddetti limiti oggettivi ci permettiamo di aggiungerne un altro, mai menzionato ma non meno determinante per la scelta di una vettura da parte di una non trascurabile schiera di automobilisti. Si tratta della componente emozionale-passionale legata al possesso e all'uso di un'auto che possa appagare i nostri più intimi i desideri e le aspirazioni di un appassionato. Francamente, con tutta la buona volontà, è molto improbabile che un'auto elettrica possa soddisfare tali aspettative.
FINANZIAMENTI GOVERNATIVI
Negli anni della recente crisi economica globale le Case in difficoltà hanno ricevuto grossi finanziamenti governativi a patto che investissero, almeno in parte, nell'auto elettrica. Quindi, per certi costruttori questa è stata una scelta obbligata per evitare drastici ridimensionamenti o la chiusura. Inoltre, la normativa europea prevede la concessione di bonus per le Case che abbiano in listino auto elettriche, allo scopo di rispettare più agevolmente i limiti medi di emissioni di CO2 (vedi il bilancio di emissioni FCA negli USA appesantito dai SUV). A tal proposito, la posizione più volte espressa da Sergio Marchionne ci sembra emblematica soprattutto per la rara franchezza. L'AD di FCA non ha mai nascosto di non credere nell'auto elettrica che, obtorto collo, è costretto a produrre in perdita netta solo per gli USA per rispettare gli accordi con il Presidente Obama all'epoca dell'acquisizione "agevolata" di Chrysler sull'orlo del fallimento.
ELETTRODO POSITIVO
Uno studio della rinomata PurdueUniversity (West Lafayette, Indiana) mette in evidenza i difetti riscontrati nello spessore degli elettrodi; è questo il fattore cruciale che influenza la durata della batteria.Tra le migliori al momento sono considerate quelle con l'elettrodo positivo(catodo)realizzato in LiFePO4 dette anche LFP (Litio-ferro-fosfato), che hanno la caratteristica di resistere agli stress termici edi perdere soltanto il 5% ogni anno della capacità di carica. Alla grande famiglia delle batterie Li-Ion appartengono anche le NMC (Nickel-Manganese-Cobalto), le LMO (LiMn2O4) con catodo in ossido di Mn e le LCO ( LiCoO2) con catodo all'ossido di cobalto e anodo in grafite. Queste ultime sono le meno sicure. La Nissan Leaf e la Chevrolet Volt (ibrida plug- in, vedi la nostra prova su strada) sono equipaggiate con batterie LMO raffreddate ad aria sulla Leaf, a liquido sulla Volt. La Tesla utilizza invece una batteria LCO raffreddata a liquido con tempo di ricarica relativamente breve (3,5 h). Batteria LCO anche per la Smart Fortwo elettrica. Come detto, il principale nemico delle batterie Li-ion è la temperatura elevata o troppo bassa. Per tale motivo nelle applicazioni automobilistiche sono sempre raffreddate (aria o liquido refrigerante). Il range che assicura migliore durata ed efficienza varia tra -10° e +30°C. Le singole celle non devono mai operare a temperatura maggiore di 130 °C poiché a 150 °C circa, il litio diventa instabile termicamente e tende ad infiammarsi con rischi di esplosione della batteria.
IL SOGNO DELLA RICARICA IN POCHI MINUTI?
Il risultato sarebbe possibile grazie a un anodo (elettrodo negativo) "spugnoso" trattato alGrafene, (materiale scoperto nel 2004 da due premi Nobel russi). che assicura una efficienza superiore del 25% rispetto ad una batteria al litio con anodo in grafite. La sperimentazione è in fase avanzata anche in Italia e potrebbe portare ad una nuova generazione di batterie ricaricabili in pochi minuti, come ipotizza Vittorio Pellegrini direttore del GrapheneLabs dell'Istituto italiano di Tecnologia di Genova impegnato nello studio in questione. Anche la Sony sta sviluppando la sperimentazione sull'anodo Sn-Co-C (stagno-cobalto-carbonio) che dovrebbe permettere la ricarica al 90% in 30 minuti. Da citare inoltre gli anodi basati sull'ossido di Titanio (Li4Ti5O12) che offrono buona stabilità termica e chimica.
