Nel corso degli anni i veicoli elettrici a batteria hanno apportato notevoli miglioramenti in termini di autonomia. Dal 2017 al 2021, il autonomia media con una singola carica è aumentato da 151 miglia a 217 miglia e quel limite continua ad allungarsi ulteriormente. Un modello negli Stati Uniti è addirittura in grado di percorrere 520 miglia. L'autonomia con una carica completa consente di portare la batteria dal 100% allo 0%, ma una percezione comune è che non sia opportuno utilizzare una batteria per veicoli elettrici ai suoi limiti estremi.
Punti chiave
- Caricare regolarmente un veicolo elettrico al 100% accelera il degrado della batteria perché le celle agli ioni di litio subiscono uno stress maggiore a piena carica.
- La maggior parte dei produttori di veicoli elettrici raccomanda un limite di carica giornaliero dell'80-90% per prolungare la durata della batteria, riservando le ricariche al 100% ai viaggi lunghi.
- Lasciare una batteria carica al 100% per periodi prolungati è più dannoso che portarla brevemente al 100% prima di mettersi alla guida.
- I moderni sistemi di gestione delle batterie per veicoli elettrici offrono impostazioni di limite di carica specifiche per aiutare i proprietari a proteggere la capacità a lungo termine.
- La batteria ausiliaria da 12 V non risente delle abitudini di ricarica del pacco batterie, ma dovrebbe comunque essere testata regolarmente in quanto componente soggetto a usura.
- Comprendere l'effetto del livello di carica sulla salute della batteria aiuta i tecnici a consigliare i proprietari di veicoli elettrici sulle migliori pratiche e a spiegare i reclami relativi al degrado precoce.
È una cattiva idea caricare la batteria di un veicolo elettrico alla sua piena capacità e cosa potrebbe comportare? E d'altra parte, è dannoso scaricare completamente la batteria? Se sì, qual è il piano migliore per caricare la batteria del tuo veicolo elettrico? Ecco cosa dovresti sapere.
La ricarica completa può essere dannosa
I pacchi batteria di un’auto elettrica utilizzano tipicamente la chimica degli ioni di litio. E proprio come in altri dispositivi che utilizzano batterie agli ioni di litio, come telefoni cellulari e laptop, ricarica al 100% della capacità può mettere la batteria in uno stato di volatilità che si traduce in un impatto negativo sullo stato di carica (SoC) o innesca un guasto catastrofico.
Fortunatamente, i guasti catastrofici sono estremamente rari, ma il degrado della batteria è molto più probabile. La ricarica costante al 100% della capacità favorisce la crescita di viticci di litio metallico noti come dendriti che possono causare un cortocircuito. Ma più comunemente, gli ioni di litio cadono fuori circolazione quando rimangono intrappolati nelle reazioni collaterali all'interno dell'elettrolita. Spesso è dovuto alla temperatura più elevata generata dall'energia immagazzinata quando una batteria viene caricata alla sua capacità estrema.
Ma caricare un veicolo elettrico al 100% non è sempre scoraggiato. Se devi fare un viaggio lungo con il tuo veicolo elettrico o non hai accesso a una stazione di ricarica per un po' di tempo, caricare occasionalmente il tuo veicolo elettrico al 100% probabilmente non causerà problemi degni di nota. I problemi compaiono quando ti ricarichi costantemente al 100%.
Una carica completa potrebbe non essere ciò che sembra
Sapevi che alcune case automobilistiche stanno costruendo un buffer nei loro veicoli elettrici per contribuire a sostenere un SoC sano il più a lungo possibile? Ciò significa che, quando la batteria riflette una carica del 100% sul monitor della batteria, in realtà non raggiunge i limiti che potrebbero influire sulla salute della batteria. Questa riserva o buffer mitiga il degrado che può verificarsi e la maggior parte delle case automobilistiche probabilmente si rivolgerà a questo tipo di design per mantenere i propri veicoli nella migliore forma possibile.
Anche scaricare completamente una batteria potrebbe essere dannoso
D'altro canto, è altrettanto malsano, forse anche di più, che la batteria di un veicolo elettrico sia completamente scarica fino allo 0%. Se dovesse raggiungere lo 0%, la batteria deve essere recuperata con cura. Fortunatamente, il sistema di gestione della batteria di un veicolo elettrico, o BMS, è progettato per mantenere un buffer compreso tra il 5 e il 10% in modo che non si scarichi mai completamente durante l'uso. L'unico avvertimento è se l'auto continua a restare ferma e la batteria si scarica automaticamente, ma ipoteticamente ciò richiederebbe settimane o mesi.
La soluzione migliore è ridurre al minimo le perdite
Anche se caricare regolarmente il dispositivo fino agli estremi – fino al 100% o fino allo 0% – è sconsigliato, la longevità nel mondo reale dipende da un uso molto meno intenso. Sono in corso studi per determinare in che misura la profondità di scarica influisce sulla salute della batteria e i risultati sono convincenti.
In generale, scaricare costantemente una batteria per oltre il 50% della sua capacità riduce il numero previsto di cicli di durata. Ad esempio, caricare la batteria al 100% e scaricarla a meno del 50% ne ridurrà la durata, così come caricare la batteria all'80% e scaricarla a meno del 30%.
Quanto incide la profondità di scarica (DoD) sulla durata della batteria? Una batteria sottoposta al 50% di DoD manterrà la sua capacità quattro volte più a lungo di una batteria sottoposta al 100%. Dato che le batterie dei veicoli elettrici non hanno praticamente mai un ciclo reale del 100% (ricordiamo i buffer agli estremi), l'impatto nel mondo reale è probabilmente inferiore, ma è comunque significativo.
Come dovresti caricare la batteria del tuo veicolo elettrico per prolungarne la durata
Se la ricarica al 100%, la scarica allo 0% e una DoD superiore al 50% sono tutte sconsigliate in modo coerente, qual è il modo migliore per caricare una batteria di un veicolo elettrico e utilizzarla? Innanzitutto, si consiglia di mantenere la carica di un veicolo elettrico superiore al 20% quando possibile, sia per preservare la salute della batteria sia per prevenire l'ansia da autonomia. Proprio come guidare un'auto a benzina con meno di 1/4 di serbatoio, vuoi la certezza di poter fare rifornimento prima che rimanga senza.
Si consiglia spesso di mantenere la batteria del veicolo elettrico tra il 30% e l'80% della carica completa per preservarne lo stato di salute, o SoH. Il CEO di una delle principali case automobilistiche elettriche ha suggerito che non è un problema ricaricare al 90 o 95% della capacità per mantenere la SoH della batteria. Finché il SoC non viene mantenuto ai due estremi per un certo periodo di tempo, dovrebbe prevenire il degrado a qualsiasi livello accelerato.
La questione più urgente tende ad essere la profondità della dimissione. Che tu stia addebitando al 60%, all'80% o anche al 95%, è meglio mantenere la DoD il più bassa possibile ed è sicuramente preferibile che sia inferiore al 50%.
Evitando di caricare regolarmente al 100% ed evitando sempre di scaricarsi completamente allo 0%, oltre a mantenere una DoD inferiore al 50%, manterrai la batteria del tuo veicolo elettrico al meglio per gli anni a venire con un effetto minimo sull'SoH.
Domande frequenti
È sconsigliabile caricare completamente il proprio veicolo elettrico ogni notte?
Le ricariche complete e regolari accelerano la perdita di capacità a lungo termine delle batterie agli ioni di litio. Le celle sono sottoposte a maggiore stress a uno stato di carica del 100%, soprattutto se il veicolo rimane a tale livello per ore. La maggior parte dei produttori raccomanda un limite giornaliero dell'80-90%, riservando la ricarica al 100% ai giorni in cui è necessaria la massima autonomia.
Perché i produttori di veicoli elettrici sconsigliano di caricare la batteria al 100%?
Le celle agli ioni di litio si degradano più rapidamente agli estremi del loro intervallo di carica. Un elevato stato di carica aumenta l'ossidazione del materiale del catodo e genera più calore, entrambi fattori che accelerano la perdita di capacità. I sistemi di gestione della batteria sono progettati per limitare questi effetti, ma una ricarica abituale al 100% riduce la durata utile del pacco batteria.
Qual è il livello di carica ideale per la batteria di un veicolo elettrico?
Per l'uso quotidiano, si raccomanda generalmente di mantenere il livello di carica tra il 20% e l'80-90%. Il livello ottimale varia leggermente a seconda della composizione chimica della batteria e del produttore: consultare il manuale d'uso del veicolo o le impostazioni del BMS per le raccomandazioni specifiche del produttore. La maggior parte dei veicoli elettrici moderni consente di impostare un limite di carica direttamente tramite il software o l'app del veicolo.
La ricarica rapida al 100% provoca più danni rispetto alla ricarica lenta?
La ricarica rapida genera più calore e fa passare più corrente attraverso le celle, il che aumenta l'usura a qualsiasi livello di carica, ma soprattutto sopra l'80%, dove il BMS sta già riducendo la velocità di carica. Per la normale ricarica quotidiana, la ricarica CA di livello 2 a una velocità moderata è meno stressante per la batteria rispetto alla ricarica rapida CC.
Quando è opportuno caricare un veicolo elettrico al 100%?
Prima di lunghi viaggi in cui è necessaria la massima autonomia, caricare la batteria al 100% va bene: basta mettersi alla guida subito dopo aver completato la ricarica, invece di lasciare il veicolo parcheggiato con la batteria al 100% per ore. La maggior parte dei pianificatori di viaggio e dei sistemi di navigazione tengono conto dell'autonomia reale, quindi una carica completa offre la massima flessibilità senza essere indispensabile per gli spostamenti quotidiani.
In che modo il livello di carica influisce sulla durata di una batteria da 12V?
La batteria ausiliaria da 12 V e il pacco di trazione ad alta tensione sono sistemi separati con esigenze di manutenzione diverse. Le abitudini di carica del pacco di trazione non influiscono direttamente sulla batteria da 12 V, ma la batteria ausiliaria necessita comunque di controlli regolari indipendentemente dalla cronologia di carica del veicolo. xLVS-9000 Gestisce in modo indipendente la diagnostica della batteria ausiliaria da 12 V dei veicoli elettrici.