Nei prossimi mesi e anni, auto elettriche, camion e SUV saranno lanciati in massa dalle case automobilistiche. Non si tratta nemmeno di una moda passeggera, poiché gli stati iniziano a legiferare sulla fine delle vendite di auto nuove con motori a combustione interna. Alcuni divieti arriveranno già nel 2030. L’afflusso di veicoli elettrici comporterà enormi quantità di accumulo di elettricità in batterie, la maggior parte delle quali prodotte con ioni di litio.
Punti chiave
- L'abitudine più importante per la durata della batteria di un veicolo elettrico è mantenere il livello di carica tra il 20% e l'80% durante l'uso quotidiano, evitando sia la scarica completa che la carica prolungata al 100%.
- La ricarica rapida in corrente continua (CC) dovrebbe essere utilizzata con parsimonia come metodo di ricarica principale: il calore più elevato e le velocità di carica maggiori accelerano il degrado nel tempo rispetto alla ricarica in corrente alternata (CA) di livello 2.
- La gestione della temperatura è importante: parcheggiate all'ombra o in un garage d'estate, preriscaldate la batteria mentre è ancora collegata alla rete elettrica d'inverno per ridurre il degrado dovuto al freddo.
- La maggior parte dei veicoli elettrici moderni è dotata di sistemi di gestione termica attiva che proteggono la batteria durante la ricarica e la guida, ma le corrette abitudini di utilizzo influiscono comunque in modo significativo sul mantenimento della capacità a lungo termine.
- La batteria ausiliaria da 12 V richiede un'attenzione particolare: può guastarsi anche se il pacco batterie ad alta tensione è integro, e un guasto alla batteria da 12 V impedirà al veicolo elettrico di funzionare.
Alcuni modelli hanno un'autonomia fino e oltre 500 miglia con una singola carica. Mantenere la portata effettiva dipende dal mantenimento della durata della batteria in modo corretto.
Come funzionano le batterie agli ioni di litio
È utile comprendere il funzionamento di una batteria agli ioni di litio (Li-ion) se si desidera sapere come evitare di perdere capacità durante l'uso. Una batteria contiene un anodo, un catodo, un separatore e un elettrolita. Il materiale elettrolitico contiene una soluzione di litio che trasferisce solo ioni attraverso una sottile pellicola plastica nota come separatore che mantiene separati l'anodo e il catodo.
Quando la batteria si scarica, gli ioni di litio passano in una direzione: dall'anodo caricato negativamente al catodo caricato positivamente. Durante la ricarica della batteria gli ioni fluiscono nella direzione opposta.
Lo stesso principio vale anche per altri tipi di batterie. Tuttavia, le batterie agli ioni di litio hanno una maggiore densità energetica e non hanno effetto memoria, il che le rende un’ottima opzione per i veicoli elettrici.
Cosa degrada una batteria di un veicolo elettrico?
La durata delle batterie dei veicoli elettrici è destinata a diminuire lentamente nel corso di molti anni e la maggior parte delle case automobilistiche garantisce le batterie contro eventuali difetti per circa otto anni. Alcune batterie subiranno un degrado a un ritmo più rapido di altre in due modi: diminuzione della capacità o diminuzione della potenza. L'attenuazione della capacità riduce la quantità di energia che la batteria può immagazzinare, mentre l'attenuazione dell'alimentazione riduce la velocità con cui la batteria può scaricarsi e ricaricarsi, influenzando le prestazioni.
Questi effetti sono dovuti ad alcune operazioni comuni e non sono necessariamente sbagliati o cattivi. Puoi tenere a bada il degrado e massimizzare la durata della batteria con queste cinque azioni:
1. Ridurre al minimo l'esposizione a temperature estreme
Sapevi che i produttori di caricatori per auto come Wallbox consigliano la temperatura per caricare il tuo veicolo elettrico? La temperatura migliore per caricare una batteria agli ioni di litio è compresa tra 15 e 35 gradi Celsius o tra 59 e 95 gradi Fahrenheit. Ovviamente è impossibile far funzionare o caricare sempre la tua auto in questo intervallo di temperature, ma è quello che la tua batteria preferisce.
Se la batteria del tuo veicolo elettrico è esposta a condizioni estreme alte temperature, può degradare il separatore e i materiali che legano i composti all'interno della batteria. Possono verificarsi anche altri effetti come la decomposizione dell'elettrolita. E a temperature fredde, è molto più difficile per gli ioni trasferirsi attraverso il materiale separatore.
2. Resistere alla tentazione di ricaricare la carica
L’ansia da autonomia è uno dei principali detrattori dell’adozione dei veicoli elettrici, che potrebbe entrare in risonanza con te. La possibilità di viaggiare ovunque ti serva senza preoccuparti di scaricare la batteria o di richiedere una sosta di ricarica non programmata è importante per la maggior parte dei potenziali acquirenti, in particolare per coloro che si spostano quotidianamente. Se sei una persona che vuole mantenere la carica sempre al 100%, ciò avrà un impatto negativo sulla batteria.
Mantenere costantemente uno stato di carica elevato può effettivamente deteriorare una batteria ricaricabile. È ciò che viene considerato sovraccarico. Come qualsiasi altra batteria agli ioni di litio, come quella che potresti trovare in un laptop, è meglio lasciare che la batteria si scarichi prima di ricaricarla. Quindi, se la batteria del tuo veicolo elettrico è all'80% e sai che utilizzerai il 30% dell'autonomia il giorno successivo, considera di lasciarlo scollegato. Collegalo domani quando sarà al 50% o anche un po' più basso.
3. Non lasciarlo completamente scarico
Le batterie delle auto elettriche non sono come un serbatoio di carburante che si svuota fisicamente e può essere riempito semplicemente “riempiendo”. Quando si scaricano fino a zero, mantengono una piccola carica per evitare danni alla batteria. Ma se viene consentito che si scarichi a causa del mancato utilizzo o conservazione, ciò influirà sulla durata della batteria.
Evitare di esaurire completamente la batteria poiché ciò potrebbe consentire la dissoluzione dei metalli di transizione all'interno e altri effetti dannosi. Lasciarlo ripetutamente fino a "vuoto" avrà un effetto cumulativo sull'autonomia e sulle prestazioni nel tempo.
4. Le cariche più lente sono migliori
Le case automobilistiche vantano capacità di ricarica rapida (considerate ricarica di livello 3), tra cui la ricarica rapida CCS, la supercarica Tesla e i caricabatterie CHAdeMO. In alcuni casi, puoi ottenere l'80% di carica in circa 15 minuti circa, il che è perfetto per uno stile di vita frenetico. Ma ciò può andare a discapito della durata della batteria se viene eseguito spesso.
Soprattutto durante la ricarica di livello 3, la ricarica rapida combinata con temperature esterne calde può contribuire ad accelerare i tassi di degrado della batteria. Nel corso di pochi anni, si tratta probabilmente solo di una piccola differenza di capacità tra le batterie che hanno utilizzato il Livello 3 e quelle che utilizzano la ricarica del Livello 2, ma è abbastanza significativa da meritare una discussione.
5. Lasciare raffreddare la batteria prima di caricarla
Come accennato, le temperature durante il parcheggio e il funzionamento influiscono sulla durata della batteria, ma lo stesso vale per la temperatura della batteria stessa. Dopo un viaggio che ha avuto tassi di scarica più elevati, a causa di traino e trasporto o di periodi di forte accelerazione, la temperatura della batteria può aumentare in modo significativo. È perché il flusso di ioni dall'anodo al catodo avviene a una velocità molto più elevata e il sottoprodotto è la generazione di calore. Ricaricare la batteria mentre è ancora calda ha lo stesso effetto che ricaricarla a temperature ambiente estremamente calde.
Lascia invece che la batteria del tuo veicolo elettrico si raffreddi prima di inserirla nel caricabatterie. Anche mezz'ora o un'ora in un garage fresco può raffreddare la batteria, quindi è più facilmente in grado di accettare una carica senza alcun effetto.
Riassumendo…
Tutte le batterie ricaricabili si degradano nel tempo, ma il trucco è far sì che le tue funzionino al meglio il più a lungo possibile. Farà la differenza per quanto ti diverti e ti fidi del tuo veicolo mentre lo possiedi, e ti aiuterà sicuramente a mantenere il tuo valore di rivendita più alto quando sarà il momento.
La migliore cura per la batteria del tuo veicolo elettrico include evitare il caldo e il freddo estremi quando possibile, evitare di sovraccaricare la batteria o lasciarla scaricare completamente e mantenere la velocità di carica quanto più lenta e costante possibile.
Domande frequenti
Qual è l'abitudine più importante per massimizzare la durata della batteria di un veicolo elettrico?
Mantenere il livello di carica giornaliero della batteria tra il 20% e l'80%. Le celle agli ioni di litio subiscono il massimo stress agli estremi: vicino allo 0% (una scarica profonda provoca danni chimici) e a livelli prossimi al 100% (lo stress ad alta tensione accelera il degrado). La maggior parte dei produttori di veicoli elettrici e delle app di ricarica consente di impostare un limite di carica dell'80% per l'uso quotidiano, riservando il 100% di carica per i viaggi lunghi.
La ricarica rapida in corrente continua danneggia le batterie dei veicoli elettrici?
La ricarica rapida occasionale ha un impatto minimo su una batteria ben progettata con gestione termica attiva. La ricarica rapida in corrente continua (CC) frequente e quotidiana, soprattutto con temperature elevate, genera più calore e fornisce energia a velocità che, nel tempo, stressano la chimica delle celle. La ricarica in corrente alternata (CA) di livello 2 è più delicata sulla batteria ed è il metodo di ricarica principale consigliato per l'uso quotidiano.
In che modo la temperatura influisce sulla salute della batteria di un veicolo elettrico durante la ricarica?
Caricare una batteria fredda ad alta velocità può causare la deposizione di litio, una forma di danno irreversibile. La maggior parte dei veicoli elettrici riduce automaticamente la velocità di ricarica in condizioni di freddo, ma la pratica migliore è precondizionare la batteria mentre è ancora collegata (riscaldandola prima di una sessione di ricarica). In condizioni di caldo, il sistema di gestione della batteria si occupa del raffreddamento, ma è comunque utile evitare di ricaricare immediatamente dopo una sessione di ricarica rapida ad alta temperatura.
Devo caricare la mia auto elettrica al 100% ogni notte?
Nella maggior parte degli scenari di guida quotidiana, no. Mantenere il limite di carica giornaliero all'80% riduce il tempo in cui la batteria rimane in uno stato di carica elevato, che è uno dei fattori che accelerano il degrado. La maggior parte dei produttori raccomanda di caricare la batteria al 100% solo prima di lunghi viaggi. Consulta il manuale d'uso specifico del tuo veicolo: alcune nuove tecnologie (come le LFP) gestiscono meglio la carica al 100% rispetto alle celle NMC.
Le batterie dei veicoli elettrici necessitano di manutenzione professionale?
Sì, a intervalli di manutenzione regolari, la batteria ausiliaria da 12 V dovrebbe essere testata con un tester di livello professionale come il xLVS-9000, che è specificamente progettato per la diagnostica a 12V nelle applicazioni per veicoli elettrici. Il pacco batterie ad alta tensione dovrebbe essere valutato con uno strumento di scansione o un sistema diagnostico dedicato se l'autonomia è diminuita in modo evidente o il comportamento di ricarica è cambiato. L'individuazione precoce dei problemi a livello di modulo può significare una riparazione mirata anziché la sostituzione completa del pacco batterie.
Quali risorse del settore trattano le migliori pratiche per la cura delle batterie dei veicoli elettrici?
Ufficio Tecnologie Veicolari del Dipartimento dell'Energia pubblica linee guida sulla proprietà dei veicoli elettrici e sulla cura delle batterie. SAE Internazionale mantiene gli standard tecnici per i test e le prestazioni delle batterie dei veicoli elettrici. I manuali d'uso dei produttori di apparecchiature originali (OEM) rimangono la fonte più autorevole per le raccomandazioni di ricarica specifiche per ogni modello.