Quanto durano le batterie delle auto elettriche e come sono fatte?

I veicoli elettrici si stanno diffondendo sempre di più, offrendo un’alternativa ecologica rispetto alle auto endotermiche. Si tratta di vetture dotate di un sistema di propulsione elettrica alimentato da batterie al litio, ricaricabili esternamente attraverso una colonnina o una wallbox domestica. Gli accumulatori rappresentano la tecnologia principale delle auto elettriche, dai quali dipendono le prestazioni e soprattutto l’autonomia dei veicoli a zero emissioni.

Per questo motivo, prima di passare alla e-mobility è importante sapere come sono fatte e soprattutto quanto durano le batterie delle auto elettriche. In questo modo è possibile acquisire maggiore consapevolezza sui vantaggi delle macchine elettriche, veicoli che promuovono uno stile di vita più ecologico e una forma di mobilità sostenibile per ridurre le emissioni di gas ad effetto serra.

Come Life Company, desideriamo accompagnare le persone nel compiere scelte a basso impatto ambientale. Per conoscere meglio il mondo della mobilità elettrica, dunque, approfondiamo insieme le caratteristiche del componente fondamentale dei veicoli green: la batteria. Ecco come è fatta una batteria dell’auto elettrica e qual è la sua durata.

Come sono fatte le batterie delle auto elettriche

Oggi le batterie delle macchine elettriche sono degli accumulatori agli ioni di litio a base elettrolitica. La tecnologia attuale mette insieme gli ioni di litio con altre sostanze come nichel, manganese e cobalto: sono questi, quindi, i quattro minerali principali che costituiscono ogni batteria delle auto a zero emissioni. Dopo l'estrazione, le materie prime vengono sottoposte a un trattamento chimico da cui si ottiene il materiale attivo, un processo necessario per consentire agli accumulatori di stoccare e rilasciare energia.

Le prestazioni delle batterie delle auto elettriche si misurano innanzitutto in kWh, un’unità di misura che esprime la quantità di energia elettrica che l’accumulatore può trasmettere o immagazzinare in un’ora di tempo. Un altro parametro è il voltaggio, indicato in volt, con cui si intende la rapidità con cui l’energia viene trasmessa. Infine, bisogna considerare l’amperaggio, espresso in ampere, ossia la quantità di energia trasmessa in un secondo dalla batteria.

Come sono costruite le batterie per auto elettriche

Esistono diversi componenti nelle batterie delle auto elettriche. Una volta ottenuto il materiale attivo vengono creati gli elettrodi, che si trovano all'interno delle celle (le unità minime di accumulo di energia): gli elettrodi hanno il compito di immagazzinare l'energia e rappresentano, dunque, il cuore pulsante di ogni batteria. In ogni cella c'è un elettrodo positivo (anodo) e un elettrodo negativo (catodo), raggruppati insieme con un separatore che impedisce che entrino in contatto. Questi elettrodi sono responsabili del trasferimento dell'energia.

Ogni cella ha una tensione di 3,7 volt: dato che a un'auto elettrica servono circa 400 volt, le celle (sono in media 300) vengono interconnesse tra loro e assemblate in gruppi di moduli. Questi moduli sono collegati tra loro attraverso i connettori, in modo da garantire sia il flusso di energia che la comunicazione tra la centralina del veicolo e le schede elettroniche che monitorano lo stato delle singole celle. La somma dei moduli forma il cosiddetto pacco batteria dell’auto elettrica.

Quanti anni durano le batterie delle auto elettriche?

La durata della batteria di un’auto elettrica è variabile e legata a molti fattori, tra cui le temperature d’esercizio, lo stile di guida, la modalità e la velocità di ricarica, il numero di cicli di ricarica, la qualità degli accumulatori e l’assemblaggio delle celle. Oggi, le case produttrici garantiscono spesso una durata di almeno 160 mila chilometri o 8 anni di vita utile, a patto che gli accumulatori mantengano una capacità superiore al 70% entro questi termini, ma si stima che in media una batteria duri almeno il doppio.

Tuttavia, la durata degli accumulatori non si misura in anni ma in cicli di carica, ovvero quante volte una batteria può essere ricaricata mantenendo un livello di efficienza adeguato. In genere, le batterie dei veicoli elettrici possono sostenere dai 1.000 ai 1.500 cicli di ricarica, quindi, considerando un’autonomia media di 300 Km per ogni ricarica, è possibile stimare una durata massima compresa tra 300 mila e 450 mila Km.

Tenendo conto di un calo di efficienza di circa il 10% della capacità ogni 500 cicli di ricarica, è possibile usufruire di batterie con un rendimento del 90% dopo 150 mila Km e dell’80% dopo 300 mila Km. Vediamo alcuni esempi, iniziando da quanto dura la batteria di una 500 elettrica. In questo caso Fiat propone la garanzia standard, garantendo almeno il 70% di capacità per i primi 8 anni o 160 mila Km, quindi il modello con batteria da 42 kWh e autonomia di 320 Km dovrebbe assicurare non meno di 224 Km di autonomia per i primi 8 anni o 160 mila Km.

Vediamo a questo punto quanto dura la batteria di una Tesla, prendendo in esame la Model 3 Long Range Perfomance AWD da 340 cv (462 kW), con accumulatore da 79 kWh e autonomia di 547 Km. La casa americana offre una garanzia di almeno il 70% di capacità della batteria per 8 anni o 192 mila Km, perciò l’azienda assicura che l’auto conservi almeno 383 Km di autonomia con una ricarica completa della batteria entro i primi 192 mila Km o 8 anni di vita utile del veicolo.

Come allungare la vita utile delle batterie delle auto elettriche

La tecnologia impiegata fino a poco tempo fa nel campo dell’e-mobility prevedeva l’effetto memory, secondo il quale la batteria doveva essere scaricata del tutto prima di venire ricaricata completamente, altrimenti avrebbe gradualmente perso capacità. Questa limitazione non ha più peso nel caso delle moderne batterie agli ioni di litio: idealmente, il livello di carica dovrebbe rimanere dal 20 all’80% nell’uso quotidiano. Mantenere lo stato di carica in questo range, infatti, consente di prolungare la durata della batteria.

Inoltre, uno stile di guida dolce e prudente aiuta ad aumentare la vita utile della batteria di un’auto elettrica. In questi casi è sufficiente stare attenti ad accelerare dolcemente, senza superare mai un terzo della potenza erogata, in modo che la maggior parte delle frenate possano essere gestite con il recupero dell’energia. Allo stesso tempo, sono da preferire le ricariche lente rispetto a quelle rapide, poiché fanno lavorare la batteria ad una temperatura inferiore e preservano l’efficienza degli accumulatori.

Meglio ricorrere alla ricarica rapida nelle colonnine pubbliche solo quando si è in viaggio, dunque, mentre nel resto dei casi l'auto elettrica può essere ricaricata a casa con una wallbox, privilegiando le ricariche lente domestiche che conservano meglio il rendimento degli accumulatori. Bisogna anche usare dispositivi di ricarica adatti, usare con accortezza i sistemi elettrici a bordo del veicolo come l’aria condizionata; in più non bisogna guidare alle alte velocità con i finestrini aperti ed è necessario controllare regolarmente la pressione degli pneumatici.

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