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Le batterie svolgono un ruolo fondamentale per la diffusione dell’elettromobilità. In epoca di green revolution e lotta ai cambiamenti climatici, all’auto elettrica è stato assegnato un ruolo di primo piano, nella convinzione che essa potrà fornire un contributo essenziale alla riduzione delle emissioni di CO₂ causate dal traffico.
La mobilità elettrica è un passo fondamentale per un futuro più ecologico. I numeri attuali mostrano che nel 2022 le auto elettriche immatricolate erano oltre 110 000, pari al 2,3 per cento del parco auto complessivo. Un dato che è andato costantemente crescendo negli ultimi anni, tanto che le previsioni parlano di oltre 2 milioni di veicoli a trazione elettrica circolanti in Svizzera entro il 2035.
Ma il percorso è ancora lungo e non è detto che questi ambiziosi traguardi siano facilmente raggiungibili. In ultima analisi occorre infatti incrementare l’accettazione dell’auto elettrica e creare incentivi che convincano sempre più utenti a scegliere questo mezzo di trasporto.
Come si può fare? Per un verso serviranno certamente incentivi finanziari e/o fiscali; ma d’altro canto è lo sviluppo tecnologico a svolgere un ruolo chiave, soprattutto a livello di batterie, che sono il componente più costoso di ogni vettura elettrica.
Fra smartphone e altri dispositivi, abbiamo imparato a conoscere le batterie e tutti sappiamo che la loro efficienza va a scemare nel corso del tempo. E sono proprio gli accumulatori a determinare in massima parte l’autonomia, fattore fondamentale per molte persone che utilizzano la vettura ogni giorno e devono effettuare spostamenti di una certa distanza. Teniamo anche conto che la ricarica richiede molto più tempo rispetto al convenzionale pieno di benzina e, per riuscire a inserire questa operazione nella vita di tutti i giorni senza che diventi un problema, occorre avere la batteria giusta e poter contare su una costante evoluzione tecnologica.
Esistono diversi tipi di batteria utilizzati per le auto elettriche. Le più diffuse sono quelle agli ioni di litio, ma esistono anche accumulatori ai polimeri di litio o al nichel-metallo idruro. Le differenze fra queste riguardano soprattutto potenza, capacità, durata e costi.
Rispetto agli altri accumulatori per auto elettriche le batterie agli ioni di litio presentano determinati vantaggi: innanzitutto hanno una densità energetica superiore. Questo significa che, a parità di dimensioni e peso, sono in grado di incamerare maggiore energia e quindi di garantire maggiore autonomia. Inoltre hanno una durata superiore e possono sostenere un maggior numero di cicli di ricarica prima di dover essere sostituite.
Analogo principio seguono le batterie ai polimeri di litio, ma il ricorso a un composito di polimero solido consente grande flessibilità di conformazione.
Le batterie al nichel-metallo idruro sono meno soggette al surriscaldamento e quindi vengono ritenute più sicure, tuttavia non sono in grado di trasferire l’intera energia che contengono: questo ne riduce nettamente l’efficienza e ne ha impedito finora la grande diffusione.
Le batterie piombo-acido sono la soluzione più tradizionale e semplice di accumulatore per auto elettriche, ma presentano una densità energetica e una capacità molto ridotte, pertanto sono ritenute meno adatte.
Per densità energetica, capacità e durata, le batterie agli ioni di litio restano quindi la tecnologia preferita per le auto elettriche. Da questo punto di vista una certa concorrenza potrebbe giungere dalla batteria allo stato solido, che però non è ancora un prodotto maturo per il mercato.
Negli ultimi anni le batterie delle auto elettriche hanno registrato un forte sviluppo. Sul mercato si è cosi affermata la tecnologia agli ioni di litio, che viene attualmente utilizzata sulla maggior parte dei modelli.
Nella scelta dell’auto elettrica ovvero della batteria più adatta, i (potenziali) clienti guardano soprattutto a tre aspetti: capacità, tempi di carica e durata. Quali sono dunque le caratteristiche delle batterie delle auto elettriche?
La capacità delle batterie delle auto elettriche cambia a seconda del modello e del costruttore: per la maggior parte delle vetture elettriche il dato è compreso fra 40 e 100 kWh. Quanto maggiore è la capacità della batteria tanto superiore sarà la sua autonomia. Una vettura dotata di batteria da 40 kWh sarà in grado di percorrere circa 200 chilometri e oltre, mentre una capacità di 100 kWh consentirà un’autonomia di oltre 600 chilometri. Come per i motori a combustione interna, i valori esatti variano da modello a modello: secondo l’Ecotest ADAC, a seconda del produttore e della vettura, i dati oscillano fra 16,7 kWh/100 km e 30,9 kWh/100 km.
L’autonomia di una vettura elettrica dipende tuttavia anche da altri fattori, come stile di guida, temperatura ambientale o utilizzo di impianti di climatizzazione e riscaldamento.
Un’auto elettrica con batteria da 80 kWh si rifornisce all’80% in circa 30 minuti presso una stazione di ricarica rapida. Una ricarica completa in corrente continua (DC) può durare fino a 1,5 ore, a seconda della potenza dell’impianto. Sulle strade svizzere vi sono numerose stazioni di ricarica rapida e la rete è in continua espansione. Se si utilizza la corrente alternata, presso una stazione di ricarica o la wallbox domestica, i tempi si allungano nettamente ma, perlomeno a casa, si può effettuare l’operazione durante la notte e avere la vettura pronta per il giorno successivo.
Un aspetto che gli acquirenti delle auto elettriche dovrebbero considerare, per vari motivi, è quello della durata della batteria. Nel corso del tempo un accumulatore perde in capacità e potenza e le cause sono diverse, come tipo, utilizzo e temperatura ambientale. In base al modello e al produttore, una batteria può avere una garanzia compresa fra gli otto e i dieci anni, ma una certa perdita di potenza è sempre da mettere in conto: dopo 100 000 km una batteria non riuscirà più a erogare il 100 per cento del proprio potenziale. Ciononostante le batterie moderne sono in grado di durare a lungo e non richiedono di essere sostituite ogni due anni, come da molti paventato. Va anche detto che la ricarica più lenta, in genere eseguita a casa con la corrente alternata, è molto meno aggressiva per la batteria.
Il riciclaggio delle batterie riduce la produzione di rifiuti e consente il reimpiego di preziose materie prime. Questo non si traduce soltanto in un vantaggio per l’ambiente, ma consente anche di contrastare la scarsità dei materiali nel lungo periodo. I moderni procedimenti di riciclaggio sono in grado di valorizzare fino al 90% delle risorse impiegate.
la batteria di un’auto elettrica ha una vita tecnica limitata e, con l’utilizzo continuato, perde efficienza? Per questo i costruttori utilizzano batterie evolute, in grado di garantire una certa efficienza, di norma fino a otto anni e 160 000 chilometri.
L’acquisto di una vettura di seconda mano comporta sempre una certa dose di rischio: in quali condizioni si trova la vettura e quanto tempo resisteranno le singole parti soggette a usura? Nel caso dell’auto elettrica a tutto questo si aggiunge un componente molto sensibile come la batteria, la cui efficienza tende necessariamente a diminuire. Questo non dovrebbe portare a evitare in toto i veicoli di seconda mano, ma sarebbe bene sapere esattamente quali siano le prestazioni residue che la batteria può ancora fornire e se queste siano sufficienti.
Idealmente il venditore dovrebbe poter dimostrare, sulla base di regolari controlli, quale sia stata la vita tecnica della batteria e quale sia la sua efficienza residua. Se il cosiddetto stato di salute non è certificabile, occorrerebbe sottoporre la batteria a un controllo tecnico prima di sottoscrivere l’acquisto.
Le auto elettriche spesso vengono propagandate come alternativa ecologica ai veicoli tradizionali, poiché non producono emissioni e quindi riducono l’impronta di carbonio. Non è raro tuttavia che si trascuri l’impatto ambientale della produzione e dello smaltimento delle batterie.
La produzione di batterie per auto elettriche richiede una grande quantità di materie prime, che spesso devono essere estratte in condizioni difficili e con elevato dispendio di energia. La realizzazione stessa è altamente energivora e spesso si fonda sull’utilizzo di combustibili fossili, che contribuiscono quindi all’emissione di CO₂.
Purtuttavia, gli studi dimostrano che l’auto elettrica rappresenta l’alternativa più ecologica al motore a combustione interna. L’altro elemento fondamentale è la provenienza della corrente utilizzata per rifornire la vettura: stante l’attuale mix energetico, prima che il mezzo risulti meno impattante sul clima di un modello equiparabile a gasolio, occorre percorrere almeno 80 000 km; se invece la vettura viene alimentata solo con corrente ecologica, l’obiettivo si raggiunge già con 40 000 km.
Negli ultimi anni le auto elettriche sono diventate sempre più popolari e le cifre di vendita sono in continua crescita. Ciononostante restano diverse problematiche da superare in relazione alle batterie.
Ecco alcuni consigli che gli utenti delle auto elettriche possono applicare per prolungare la vita tecnica della batteria e ottenere il massimo dal veicolo anche dopo tanti chilometri.
Capacità, tempi di carica, durata: numerosi fattori che influiscono sulla decisione di acquisto di un’auto elettrica dipendono in gran parte dalla batteria. Il continuo miglioramento tecnologico ha contribuito a rendere questi veicoli un’alternativa praticabile a quelli tradizionali. Ciononostante esistono ancora alcuni ostacoli da superare prima che le vetture elettriche vengano realmente considerate una possibile soluzione da un maggior numero di persone: fra questi sicuramente il prezzo, come pure l’infrastruttura di ricarica. Ma vi sono anche nuove tecnologie, come la ricarica bidirezionale, già ai nastri di partenza. Nel lungo periodo le batterie delle auto elettriche contribuiranno a un traffico a minore impatto ambientale.
La vita tecnica della batteria di un’auto elettrica dipende da molti fattori, ivi incluse la tipologia dell’accumulatore, le condizioni di marcia e la manutenzione. Una tipica batteria per auto elettrica può garantire una percorrenza di 200 000 km e oltre, prima di dover essere sostituita.
I costi dipendono dalle dimensioni dell'accumulatore e dal modello dell’autovettura. Una tipica batteria può concorrere per circa il 50% del prezzo del veicolo, sebbene quest’ultimo vari a seconda del costruttore e del modello.
Le indicazioni per la manutenzione di una batteria per auto elettrica dipendono dalla sua tipologia. Le batterie agli ioni di litio, quelle utilizzate più frequentemente sulle auto elettriche, richiedono normalmente una manutenzione minima: tuttavia occorrerebbe un controllo tecnico almeno una volta all’anno.
Nel lungo periodo la scarsità di risorse di litio potrebbe essere un problema. Proprio gli ambiziosi obiettivi di protezione del clima e la forte incentivazione della mobilità elettrica determinano un incremento della domanda di litio. Le nuove tecnologie e un riciclaggio più efficiente delle materie prime possono contrastare, almeno in parte, questo problema.
In precedenza, dato il costo del componente, numerosi costruttori offrivano la possibilità del solo noleggio della batteria: questo modificava il quadro di spesa e garantiva una regolare manutenzione. Oggi tuttavia la maggior parte dei costruttori non propone più questo tipo di soluzione.
Karin Stötzer è Content Marketing Manager presso AXA e approfondisce per voi tematiche avvincenti negli ambiti mobilità, sostenibilità e tutela del clima.
