Auto elettriche: le batterie strutturali saranno la prossima pietra miliare?

Le batterie delle auto elettriche non sono elementi strutturali, quindi il telaio/piattaforma deve fornire la robustezza necessaria per proteggere i pacchi batteria ad un livello simile a quello che protegge gli occupanti da deformazioni e penetrazioni della carrozzeria. Il prossimo salto evolutivo è il concetto di batterie strutturali, che in realtà fanno parte del telaio/piattaforma, rendendo quest’ultimo in grado di essere più leggero pur mantenendo la rigidità.

Ci sono diversi approcci su come distribuire celle e moduli all’interno delle batterie. Al momento l’industria automobilistica non si è accordata su un format comune. Nella modalità CTP (cell to pack), le celle sono direttamente parte delle batterie, evitando di dividerle in moduli, risparmiando così peso sui componenti e c’è più spazio per immagazzinare energia.

Il problema principale con questo approccio è che si perde la modularità, con implicazioni nella progettazione di batterie di diverse dimensioni/capacità, oltre a tenere conto delle future esigenze di manutenzione. Ad esempio, è più facile sostituire un modulo che intere batterie.

Un’altra architettura interessante è quella sviluppata da One Next Energy (il cui acronimo è ONE), con un design a doppio pacco batterie, uno strutturale senza moduli che è completato da un altro con più capacità e che alimenta il precedente. Secondo i suoi creatori, questo design offre maggiore sicurezza ed è più rispettoso dell’ambiente non utilizzando nichel o cobalto. Inoltre, facilita notevolmente la sua produzione a livello logistico.

Tuttavia, i classici problemi di progettazione delle auto elettriche devono essere presi in considerazione quando le batterie hanno una capacità maggiore. Innanzitutto, maggiore è la capacità, maggiore è il tempo necessario per ricaricare a parità di potenza. Le batterie di grandi dimensioni implicano quindi potenze di carica molto elevate. Questo ci porta al secondo problema: la temperatura.

Le batterie delle auto elettriche devono mantenere un intervallo di temperatura accettabile, né troppo freddo né troppo caldo, affinché le loro celle mantengano la capacità e l’erogazione della potenza nominale e massima. Più le cellule sono vicine, più complicato diventa il loro raffreddamento. Infine, non dobbiamo evitare di ridurre il costo, che è ciò che finisce per fare la differenza, poiché le batterie sono la parte più costosa dell’auto.

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