Batterie EV: studi rivelano una durata superiore del 40% rispetto alle stime iniziali

Durata reale delle batterie EV: nuovi dati sorprendenti

Un’indagine condotta dal SLAC-Stanford Battery Center e pubblicata su Nature Energy mette in discussione le convinzioni consolidate riguardo alla durata delle batterie per veicoli elettrici (EV). Secondo lo studio, le batterie potrebbero avere una longevità superiore del 40% rispetto a quanto attualmente stimato dai produttori e dalla comunità scientifica. Questa scoperta deriva dalla constatazione che i test di laboratorio, utilizzati per valutare la durata delle batterie, non riflettono l’utilizzo reale che ne fanno gli automobilisti nella vita quotidiana.

Tradizionalmente, le batterie vengono sottoposte a cicli di carica e scarica accelerati in contesti che non rispettano la complessità dell’uso quotidiano. I ricercatori hanno evidenziato come le reali condizioni di guida, caratterizzate da variabili come il tragitto casa-lavoro, brevi spostamenti urbani e pause frequenti, influenzino positivamente le prestazioni della batteria. In effetti, questi fattori sembrerebbero contrariamente favorirne la salute e la longevità.

Il team di ricerca, guidato dall’autrice senior Simona Onori, ha affermato che i risultati potrebbero cambiare radicalmente le attuali valutazioni della durata delle batterie, offrendo nuovi scenari per l’industria dei veicoli elettrici e migliorando le prospettive per i consumatori.

Causa delle stime errate

Le stime sulla durata delle batterie dei veicoli elettrici sono spesso basate su metodologie di test che non corrispondono alle condizioni reali di utilizzo. Questo è il fulcro dell’analisi condotta dai ricercatori del SLAC-Stanford Battery Center. I test tradizionali, eseguiti in laboratorio, seguono protocolli che accelerano artificialmente i cicli di carica e scarica, generando dati che non riflettono la complessità e la variabilità dell’utilizzo quotidiano da parte degli automobilisti.

Un aspetto cruciale emerso dallo studio è la mancanza di considerazione per le peculiarità del comportamento degli utenti. Gli automobilisti, nella vita di tutti i giorni, affrontano situazioni inclusi brevi tragitti, pause frequenti e accelerazioni e frenate improvvise che caratterizzano la guida urbana. Questi fattori, anziché risultare dannosi, sembrano contribuire a una maggiore longevità della batteria, il che contraddice le convinzioni consolidate in campo scientifico e industriale.

Inoltre, la convinzione che i cicli di carica e scarica siano la principale causa di degradamento delle batterie pone una lente distorta sulla situazione. La ricerca ha chiarito che è il tempo stesso a giocare un ruolo fondamentale nel degrado della batteria, suggerendo che le attuali metodologie di test necessitano di una revisione per allinearsi meglio a come i veicoli elettrici sono realmente utilizzati. Questo cambiamento di prospettiva è fondamentale per interpretare correttamente le performance delle batterie e per guidare lo sviluppo futuro della tecnologia.

L’importanza dell’uso quotidiano

Analizzando l’uso quotidiano delle batterie dei veicoli elettrici, emerge un quadro molto diverso rispetto alle stime convenzionali. I comportamenti degli utenti, come il tragitto casa-lavoro e le soste per necessità quotidiane, infatti, incideranno in modo significativo sulla longevità delle batterie. Le situazioni di guida, caratterizzate da frenate e accelerazioni, apparentemente considerate dannose, potrebbero in realtà contribuire positivamente alla vita delle unità.

Il team di ricerca del SLAC-Stanford Battery Center ha dimostrato che le fasi di utilizzo quotidiano, contrariamente a quanto ipotizzato fino ad ora, non compromettono la durata delle batterie, ma le favoriscono grazie ai frequenti ricariche parziali e ai periodi di sosta. Questi elementi contribuiscono a mantenere la batteria in uno stato di buona salute, permettendo una distribuzione di energia più equilibrata e, pertanto, un alleviamento dello stress sulla cella.

Secondo Simona Onori, professoressa associata presso la Stanford Doerr School of Sustainability, i dati reali di utilizzo mostrano che le condizioni di guida tipiche degli automobilisti sono enormemente più vantaggiose rispetto ai test di laboratorio. Queste scoperte non offrono solo una nuova visione della gestione delle batterie, ma possono riformulare completamente le aspettative degli utenti riguardo alla durata delle batterie dei veicoli elettrici. Una simile riconsiderazione è cruciale non solo per i produttori, ma anche per i consumatori che si avvicinano al mercato dei veicoli elettrici con preoccupazioni legittime circa la sostituzione delle batterie e i costi complessivi associati.

Innovazione nella ricerca: il nuovo algoritmo

Un aspetto cruciale della ricerca condotta dal SLAC-Stanford Battery Center è lo sviluppo di un algoritmo innovativo che simula le condizioni di utilizzo reale delle batterie. Questo strumento si basa su dati reali di guida, incorporando variabili che riflettono i comportamenti quotidiani degli automobilisti. Grazie a questa metodologia avanzata, i ricercatori sono stati in grado di creare un profilo di scarica dinamica che rappresenta fedelmente l’uso tipico delle batterie nei veicoli elettrici.

La simulazione sviluppata permette di ottenere risultati molto più rappresentativi rispetto ai tradizionali test di laboratorio, poiché mette in luce come le condizioni di guida influenzano la salute delle batterie in un contesto pratico. Il nuovo modello considera le fasi di accelerazione e frenata, così come i periodi di inattività, rivelando che piccole pause possono effettivamente contribuire a migliorare la longevità della batteria. I ricercatori hanno scoperto che le accelerazioni improvvise, anziché danneggiare la batteria, possono in realtà facilitarne la ricarica parziale, migliorando la sua efficienza nel lungo termine.

Inoltre, il riconoscimento di questo fenomeno potrebbe portare a sviluppi significativi nell’ottimizzazione dei sistemi di gestione delle batterie. I produttori di veicoli elettrici possono utilizzare queste informazioni per affinare le strategie di ricarica e migliorare l’efficienza complessiva del sistema. In definitiva, più affidabili e reali stime della durata delle batterie permetteranno non solo di innalzare le aspettative degli utenti ma anche di orientare le scelte tecnologiche future nella produzione di veicoli elettrici.

Implicazioni per i produttori e i consumatori

I risultati di questo studio hanno conseguenze significative sia per i produttori di veicoli elettrici che per i consumatori. La revisione delle stime sulla durata delle batterie potrebbe indurre i produttori a riconsiderare le strategie di progettazione e ottimizzazione delle batterie, mirando a sviluppare unità che sfruttino appieno le nuove conoscenze. Con una vita utile estesa, i produttori potrebbero migliorare la loro proposta di valore, riducendo i costi legati ai reclami per sostituzioni premature e aumentando la soddisfazione del cliente.

Per i consumatori, la prospettiva di una durata delle batterie più lunga potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono valutati i veicoli elettrici. Le preoccupazioni relative alla sostituzione costosa delle batterie, che rappresentano circa un terzo del costo totale di un veicolo elettrico, potrebbero diminuire, rendendo l’acquisto di un EV un’opzione più attraente. L’aumento della durata delle batterie offrirà quindi tranquillità agli utenti, che non si sentiranno più ostaggio di costi imprevisti o sostituzioni frequenti.

Queste scoperte rappresentano una opportunità per il settore di allinearsi meglio alle esigenze dei propri clienti e potenzialmente stimolare una maggiore diffusione dei veicoli elettrici. Investire in nuove tecnologie e algoritmi di gestione delle batterie potrebbe condurre a una serie di ulteriori innovazioni nel settore, favorevoli sia per il mercato automobilistico che per l’ambiente, promuovendo un futuro più sostenibile e tecnologicamente avanzato.