Batterie auto elettriche fra velocità e autonomia: e se la ricarica fosse P2P?

Quale aspetto conta di più, quando si parla di batterie delle auto elettriche? La loro autonomia – cioè quanti chilometri ci consentono di percorrere in tranquillità al massimo delle prestazioni – o la loro velocità di ricarica, cioè quanto impieghiamo per riportarle a un livello soddisfacente? Se infatti è vero che di solito si ricaricano con tranquillità a casa o in ufficio, ci sono situazioni in cui il fattore tempo è determinante. In viaggio, ovviamente, ogni minuto fa la differenza e dovrebbe bastarci una piccola sosta per rimetterci in movimento. Dunque, per capirci: non solo quantità di energia che la batteria può contenere ma anche la velocità a cui avviene il processo. Il mix ideale, è evidente, è disporre di un’alta capacità di carica per il maggior tempo possibile.

Questo aspetto dipende dalla potenza che la colonnina è in grado di erogare, dalla capacità della batteria di riceverla e dalla velocità di ricarica, espressa dal rapporto kWh/minuti di ricarica nel corso della procedura. Un esempio? L’avveniristica Audi e-tron 55. Quando viene collegata a una colonnina High Power Charging da 150 kW può passare dal 5 al 70% di ricarica sfruttando la potenza alla soglia massima. Una volta giunta al 70% il sistema di gestione delle celle riduce il livello di corrente per non comprometterne l’efficienza. Altro aspetto essenziale è la temperatura: il pacco batterie della Audi e-tron 55 ha una capacità di 95 kWh e le prestazioni e la durata devono molto anche al meccanismo di gestione termica dei diversi processi e in particolare al sistema di raffreddamento.

Sono tecnologie fondamentali per spingere l’elettrificazione di massa. Da considerare in coppia con la qualità stessa delle batterie. Quelle della piattaforma elettrica di Volkswagen sono state per esempio sviluppate seguendo le indicazioni del Centro di eccellenza di Salzgitter, punto di riferimento per l’intero Gruppo tedesco, e assicurano prestazioni elevate e supportano la ricarica rapida con una potenza fino a 125 kW (valore di riferimento per il segmento del modello ID.3 in produzione dalla fine dello scorso anno) riducendo così significativamente i tempi necessari per “fare il pieno” di energia.

Ma se quel pieno, in un futuro non troppo remoto, si potesse fare senza mai fermarsi? Un futuro in cui il proprio veicolo elettrico, con la batteria quasi a secco sull’autostrada, possa evitare la sosta. E ricaricarsi con un cavo telescopico collegandosi a un altro veicolo dal quale prendere in prestito qualche kilowattora. Fantascienza? Non troppo. Un ricercatore dell’università della Florida ci crede e lo ha messo nero su bianco in un paper da poco pubblicato, spiegandone il funzionamento. Si tratta di un sistema di ricarica peer-to-peer per veicoli in movimento poco costoso e che consente appunto di condividere la carica disponibile sulla base delle istruzioni indicate e orchestrate da un sistema in cloud.

Secondo Swarup Bhunia e i suoi colleghi del dipartimento di ingegneria informatica ed elettrica dell’ateneo statunitense, il sistema assegna e guida i veicoli elettrici verso questo “accoppiamento”. Un po’ come succede ai caccia in volo col carburante fossile. Non solo condivisione: lo stesso principio potrebbe essere sfruttato con delle “Mobile Charging Stations”, dei furgoni-batteria in grado di ricaricare del tutto un veicolo “assetato” di elettricità. A una simulazione effettuata sul sistema Sumo, gli scienziati hanno osservato una riduzione delle fermate del 65% e un conseguente risparmio energetico intorno al 24,4%. Perfino altri grandi brand della tecnologia avevano registrato brevetti simili un paio di anni fa.

Non si tratta dell’unica soluzione. Di concept per dei modulo di ricarica in movimento se ne sono visti diversi e ci sono anche molte proposte per i robot di servizio per procedere del tutto in autonomia alla ricarica veloce. Lo ha messo a punto il gigante Kuka Robotics a casa come in una stazione, automatizzando la ricarica plug & play. Così come nel corso degli anni diverse soluzioni di ricarica, in particolare per i mezzi pubblici, a induzione. Accade ormai da tempo in Corea del Sud, dove alcune flotte di autobus elettrici passano sopra delle piastre distribuite lungo il percorso. Si trattava del progetto “Online Electric Vehicle” su un percorso di 15 chilometri nella città di Gumi firmato dall’Advanced Institute of Science and Technology di Seoul. Stessa soluzione in Svezia, dove un programma in corso da anni è stato aggiornato lo scorso anno in una fase più avanzata: la costruzione di un primo tratto di strada smart di quasi due chilometri, per un percorso di oltre quattro, che collega l’aeroporto di Visby, situato nell’isola svedese di Gotland, al centro della città. I sistemi collocati lungo il percorso sono in grado di ricaricare autobus e camion. Se il progetto si svilupperà in modo confortante, il governo di Stoccolma potrebbe realizzare fino a 2mila chilometri di “strade elettriche”.

Di Smart Road se ne vedranno molte, in futuro. Così come di robot che taglieranno i tempi di ricarica con potenze sempre più elevate. Ma la fascinazione di sapere di poter disporre di una ricarica condivisa e in mobilità segnerà probabilmente le fantasie dei conducenti di auto elettriche del futuro.