Perché avere più veicoli elettrici in circolazione è una questione di ricarica

Aug 13, 2023

Ecco cosa serve per accelerare la ricarica, dalla chimica della batteria all'alimentazione.

Questo articolo è tratto da The Spark, la newsletter settimanale sul clima del MIT Technology Review. Per riceverlo nella tua casella di posta ogni mercoledì, iscriviti qui.

La prima volta che ho fatto un viaggio su un veicolo elettrico, non mi è dispiaciuto molto la ricarica. Non avevo fretta e c'era un In-N-Out Burger vicino al caricatore rapido dove mi sono fermato. Quando ebbi finito le patatine, la macchina era praticamente pronta per partire.

Ma una persona può mangiare solo una certa quantità di fast food: se il mio viaggio fosse stato molto più lungo e avessi avuto bisogno di fermarmi più di una volta, il pit-stop forse non mi sarebbe sembrato così conveniente. Soprattutto se, al confronto, le stazioni di servizio riescono a rimettere in circolazione i veicoli a combustione interna in pochi minuti.

Ma la ricarica rapida potrebbe presto diventare ancora più veloce. La settimana scorsa, il più grande produttore mondiale di batterie per veicoli elettrici ha annunciato l'intenzione di realizzare nuove celle di batterie in grado di caricarsi quasi due volte più velocemente rispetto alla concorrenza. Potrebbe essere un grosso problema, come ho scritto in un articolo recente.Ma la ricarica non si limita solo alle batterie, quindi tuffiamoci nella ricarica rapida: perché è così cruciale e cosa serve per accelerare le cose?

La velocità di ricarica è “molto importante” per la diffusione dei veicoli elettrici, soprattutto perché i veicoli elettrici iniziano a guadagnare terreno nel mercato rispetto alle auto a gas, afferma Jiayan Shi, analista di BNEF, una società di ricerca energetica.

Ma nonostante il suo ruolo cruciale, le cose non stanno andando così bene nel settore della ricarica.La mancanza di infrastrutture di ricarica affidabili è uno dei principali ostacoli all’adozione dei veicoli elettrici, secondo l'Agenzia internazionale per l'energia.

Le stazioni esistenti sono ancora troppo rare in molte parti del mondo, compresi i principali mercati di veicoli elettrici come gli Stati Uniti e l’Europa. La situazione dei caricabatterie rapidi, del tipo che può raggiungere l’80% dell’autonomia di un veicolo in meno di 30 minuti, è particolarmente dura.

Secondo l’IEA, gli Stati Uniti hanno aggiunto circa 6.300 caricabatterie rapidi al proprio stock nel 2022, portando il totale a circa 28.000. Si tratta di un numero elevato, ma non abbastanza: entro il 2025, il paese dovrà quadruplicare il numero totale di caricabatterie installati (comprese sia le varietà veloci che lente) rispetto ai livelli del 2022 per soddisfare la domanda prevista di tutti i veicoli elettrici in arrivo sulle strade, secondo a un rapporto di S&P Global.

Le cose vanno meglio in altre parti del mondo. A livello globale, nel 2022 sono stati costruiti circa 330.000 nuovi caricabatterie rapidi e quasi tutta la crescita è avvenuta in Cina.

Ma anche i caricabatterie più veloci di oggi non riescono ancora ad avvicinarsi a competere con un viaggio alla stazione di servizio. Quindi, oltre a costruire più infrastrutture e a mantenere i caricabatterie online in modo affidabile, alcune aziende vogliono accelerare ancora di più la ricarica.

Quindi, quanto velocemente potrebbe arrivare la ricarica? Ciò che trovo interessante riguardo ai progressi in quest'area è che si tratta di una sorta di danza tra la tecnologia dei caricabatterie e quella delle batterie. Sono necessari entrambi per accelerare effettivamente i tempi di ricarica.

Prendiamo la rete di compressori Tesla, la più consolidata negli Stati Uniti. (Noterò qui che ho svolto uno stage presso Tesla per alcuni mesi nel 2016, ma oggi non ho alcun legame con l'azienda.)

I Supercharger Tesla installati oggi raggiungono i 250 kilowatt di potenza di picco. Si tratta di un'operazione piuttosto rapida: per alcuni veicoli può tradursi nell'aggiunta di 200 miglia (o 320 chilometri) di autonomia in circa 15 minuti.

Secondo quanto riferito, la quarta versione dei caricabatterie della casa automobilistica avrà una potenza massima maggiore, pari a 350 kW. Ma un caricabatterie più potente non significa necessariamente una ricarica più veloce.Sebbene oggi sulle strade ci siano veicoli in grado di ricaricarsi a questo livello di potenza maggiore, come il Lucid Air, Tesla non ne produce alcuno, non ancora, almeno.

Gestire la velocità di ricarica di una batteria non è così semplice come collegare semplicemente una presa più potente. Mentre la batteria si carica, gli ioni di litio si muovono all'interno. Se gli ioni nella batteria si muovono più velocemente di quanto riescano a raggiungere l’elettrodo, ad esempio, possono iniziare a trasformarsi in litio metallico, il che distrugge rapidamente la capacità della batteria e può ridurne la durata.