Le batterie dei veicoli elettrici invecchiano in modo diverso da quanto si pensava - per fortuna

Uno studio dell'Università di Stanford in California ha esaminato la longevità di 92 batterie agli ioni di litio, come quelle presenti nei veicoli elettrici. Per oltre due anni, sono stati simulati rapidamente vari profili di carica e scarica, per analizzare le differenze nell'invecchiamento delle celle della batteria.

Alcune delle batterie sono state sottoposte a scariche rapide ad alta potenza e a cicli di carica costante, mentre altre sono state sottoposte a profili di carica e scarica realistici per il confronto. Queste batterie in particolare hanno dovuto affrontare una scarica rapida (sperimentata durante l'accelerazione) e un utilizzo a bassa potenza (visto durante la guida stop-and-go, le soste più lunghe o il parcheggio notturno). Inoltre, è entrata in gioco la ricarica irregolare a varie intensità di corrente.

Con sorpresa dei ricercatori, la salute della batteria si è deteriorata molto più lentamente quando le batterie sono state scaricate in modo dinamico. I dati raccolti hanno aiutato i ricercatori a identificare numerosi fattori che contribuiscono a una maggiore aspettativa di vita.

In particolare, uno di questi fattori è la scarica breve e brusca che si verifica durante un'accelerazione tipica, ad esempio quando si allontana da un semaforo. Ma ecco il problema: finora, l'architettura delle celle della batteria è stata progettata per facilitare il maggior numero possibile di cicli di carica regolari.

Ripensare la struttura delle celle e le procedure di test

Come si è scoperto, questo approccio non solo non è in contatto con la realtà, ma è anche controproducente, visto che abbiamo sottovalutato gli effetti positivi dell'utilizzo delle batterie EV come facciamo normalmente nella vita reale. Per capire quanto siano significativi questi effetti, possiamo esaminare i dati relativi al numero di cicli di carica necessari affinché la capacità della batteria scenda all'85% (in genere dopo 10-15 anni di utilizzo). Una batteria scaricata in modo uniforme ha raggiunto circa 900 cicli di carica, mentre una batteria scaricata dinamicamente (uno scenario più realistico) è riuscita a sopravvivere a 1.200 cicli di carica prima di raggiungere il limite dichiarato.

Secondo lo studio, concentrarsi su tali profili di scarica potrebbe aiutarci a raggiungere risultati ancora migliori senza dover modificare l'architettura o la struttura fondamentale delle batterie. Tuttavia, anche con un'autonomia stimata in modo prudente di 250 km per carica, 1.200 cicli si tradurrebbero in un chilometraggio complessivo di 300.000 km. C'è ancora spazio per migliorare.