Autonomia e performance di ricarica delle auto elettriche

Autonomia e velocità di ricarica sono due caratteristiche fondamentali per le auto elettriche. Ma più è elevata la densità energetica, più i tempi di ricarica si allungano: come si raggiunge l’equilibrio? Continua a leggere per approfondire!

Il test center Audi in Baviera

L’autonomia e le performance di ricarica della batteria agli ioni di litio sono due aspetti fondamentali delle auto elettriche. Per cercare le migliori soluzioni possibili, Audi sviluppa e mette alla prova le celle e gli altri componenti degli accumulatori nel proprio test center di Gaimersheim, in Baviera. Il livello di carica di ogni cella è indicato da tre colori: nero, rosso e oro. Durante la ricarica, gli ioni di litio migrano verso l’anodo di grafite e questa cambia colore in base al proprio stato consentendo ai tecnici di valutare al meglio il livello d’energia accumulata.

Gli obiettivi: maggiore autonomia e migliori prestazioni di ricarica possibili

Gli elettrodi non si ricaricano in modo uniforme, la velocità di ricarica aumenta o diminuisce a seconda del numero di ioni di litio presenti. L’aspetto più importante è una gestione estremamente precisa del flusso di corrente, per evitare di sovraccaricare l’anodo nelle parti dorate, che comporterebbe un invecchiamento precoce della batteria. L’obiettivo, nella prima fase di test, è quello di garantire il funzionamento ottimale delle celle agli ioni di litio per ottenere la maggiore autonomia e le migliori prestazioni di ricarica possibili. Quindi il focus dei tecnici Audi si sposta sulla velocità di ricarica.

Autonomia e velocità di ricarica: l’arte dell’equilibrio

Gli sforzi dei tecnici dell’Audi test center di Gaimersheim sono orientati a trovare il sottile equilibrio fra la maggiore densità energetica e i tempi di ricarica più veloci possibili. A oggi sono due i modelli Audi presi come riferimento per questi aspetti specifici: Audi e-tron GT e Audi e-tron. La prima dispone di una batteria da 93 kWh che in condizioni ideali si può ricaricare dal 5% all’80% in soli 22,5 minuti, con potenze fino a 270 kW in DC. La seconda, lanciata nel 2019, è ancora oggi considerata il punto di riferimento per la propria curva di ricarica, caratterizzata da una grande rapidità nel raggiungere il picco (150 kW in DC) e da una notevole costanza nel mantenerlo.

Ricarica auto elettriche: durata e sicurezza delle batterie

A Gaimersheim viene messo alla prova l’intero sistema batteria, inclusi l’elettronica, la gestione termica e i componenti periferici ad alta tensione. I sistemi sono progettati fin dal primo giorno pensando alla ricarica rapida, perché è molto difficile intervenire successivamente. Solo un pacco batterie perfettamente bilanciato in cui ogni dettaglio è stato curato sin dalla prima fase potrà raggiungere le proprietà desiderate. Le celle delle batterie devono soddisfare anche gli standard di durata e sicurezza più elevati: con questo obiettivo, sia le celle, sia il sistema batteria nel proprio complesso vengono sottoposti a numerosi test. Ogni veicolo elettrico, infatti, passa attraverso una lunga serie di prove di durata e di ricarica rapida condotti su centinaia di celle. Queste ultime vengono testate con diversi profili di ricarica all’interno di camere climatiche che hanno temperature comprese tra -30 e 60 °C. I controlli iniziano circa quattro anni prima dell’avvio della produzione, così da avere il tempo di apportare modifiche ove necessario.

Il risultato è la migliore messa a punto possibile delle batterie Audi

Il risultato di tutte queste procedure è la migliore messa a punto possibile delle batterie destinate alle Audi. Ma il lavoro prosegue anche successivamente: i risultati più aggiornati dei test sulle celle vengono inviati direttamente ai modelli di batteria virtuali, così da poterne osservare gli effetti sul veicolo. A Gaimersheim si trova anche una struttura per la costruzione di prototipi di batterie, partendo da zero e arrivando fino alla produzione pre-serie.

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