Batterie per la mobilità elettrica

Quando si parla di veicoli elettrici (EV), la tecnologia delle batterie è stata il fattore chiave per la diffusione dei veicoli elettrici. La rapida diminuzione del costo delle batterie agli ioni di litio, la loro maggiore potenza e densità energetica ne hanno fatto una delle batterie ricaricabili più utilizzate in varie applicazioni, dall’elettronica di consumo ai veicoli elettrici.

Oggi esistono oltre 20 tipi diversi di batterie sul mercato, dai piccoli dispositivi personali alle grandi flotte di noleggio.

 

Cosa serve per alimentare un veicolo elettrico?

I veicoli elettrici si basano su un gruppo propulsore elettrico alimentato da una batteria di accumulo. L’energia necessaria per alimentare un veicolo elettrico può essere suddivisa in due categorie principali: l’energia per caricare la batteria e l’energia necessaria per guidare il veicolo. L’energia per caricare la batteria è necessaria per portare la batteria da uno stato di carica parziale alla carica completa. La ricarica della batteria può essere effettuata collegandola a una stazione di ricarica, utilizzando un cavo di ricarica o un pacco batteria esterno compatibile. Molti veicoli elettrici sono dotati di un cavo di ricarica per la ricarica domestica e alcuni sono progettati per la ricarica rapida. La ricarica di una batteria può richiedere dalle 4 alle 8 ore su una superficie piana, a seconda del metodo di ricarica utilizzato. Per alimentare il veicolo, la batteria immagazzina l’elettricità prodotta dal processo di ricarica e la utilizza per alimentare il motore o i componenti elettrici del veicolo. I veicoli elettrici utilizzano una diversa distribuzione della potenza tra la batteria e il motore, a seconda del tipo di veicolo. Ad esempio, un veicolo elettrico con una batteria di piccola capacità che utilizza un motore elettrico in modo continuo può avere solo la potenza sufficiente per alimentare il motore a basse velocità, come nel caso del parcheggio. Per alimentare l’intero veicolo, il motore invia energia alla trasmissione ad alta velocità o ai freni.

 

Batterie per veicoli elettrici: pro e contro

I veicoli elettrici offrono diversi vantaggi rispetto ai veicoli con motore a combustione alimentati da combustibili fossili, come l’aria più pulita e la riduzione delle emissioni di carbonio prodotte dai combustibili fossili. Oggi sul mercato esistono diversi tipi di batterie adatte ad alimentare i veicoli elettrici. Uno dei principali fattori che hanno determinato l’aumento delle batterie per i veicoli elettrici è il loro costo. Più basso è il costo di produzione delle batterie, più i veicoli elettrici possono essere alimentati dalle batterie. Tuttavia, il costo delle batterie potrebbe raggiungere un tetto massimo e poi diminuire a causa del continuo calo dei costi della tecnologia delle batterie, dell’impatto dei bassi prezzi del petrolio e dell’aumento dell’efficienza.

Il tipo di batterie più comunemente utilizzato nei veicoli elettrici è quello agli ioni di litio, che rappresenta oltre il 90% del mercato. Le batterie agli ioni di litio sono utilizzate da molti anni nell’elettronica di consumo. La loro elevata densità energetica le rende adatte ai veicoli elettrici, dove possono immagazzinare una grande quantità di energia per lunghe distanze. Le batterie agli ioni di litio rappresentano una tecnologia matura e consolidata, sulla quale molte aziende si stanno concentrando per migliorarne ancora le prestazioni. Nel prossimo futuro saranno disponibili nuovi tipi di batterie agli ioni di litio in grado di migliorare drasticamente la densità energetica, rendendole adatte ai veicoli elettrici a lungo raggio.

 

Batterie al nichel-metallo idruro (NiMH)

Un tipo di batteria utilizzata nei veicoli elettrici che è caduta in disuso a causa dei suoi svantaggi è quella al nichel-metallo idruro. Le batterie NiMH si basano sulla tecnologia delle batterie ricaricabili NiMH e presentano una bassa densità energetica e un elevato costo di produzione. Le batterie NiMH sono state utilizzate nei veicoli ibridi ed elettrici che hanno una breve autonomia, come i carrelli da golf e i carrelli elevatori. Il loro uso nei veicoli elettrici per passeggeri è stato limitato ai veicoli a bassa autonomia con batterie piccole, come gli autobus urbani. Questi ultimi hanno un’autonomia di guida compresa tra 30 e 90 miglia. A causa dei loro svantaggi, stanno emergendo nuove tecnologie per le batterie che possono migliorare le prestazioni delle batterie al nichel-metallo idruro.

In conclusione, i veicoli elettrici sono un argomento popolare nei media, ma sono anche una delle tecnologie più impegnative da sviluppare. Anche con la rapida riduzione dei costi della tecnologia delle batterie, la maggior parte degli esperti ritiene che i veicoli elettrici non diventeranno di uso comune finché il prezzo dell’elettricità non sarà accessibile.

 

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