Le batterie del futuro attese nel 2020

Tecnologia
21 marzo 2014

Dagli annunci di case e istituti di ricerca si profila un deciso sviluppo degli accumulatori nel prossimo decennio.

COME I CELLULARI - Il primo telefono cellulare della storia, il Motorola DynaTAC 8000X del 1984, pesava 793 grammi, aveva autonomia limitata a poche ore e costava quasi 4.000 dollari. Numeri che a 30 anni di distanza fanno sorridere pensando agli attuali smartphone. Un'evoluzione simile è attesa per le batterie delle auto elettriche e ibride, seppur con tempi più lunghi a causa dei maggiori investimenti richiesti, della superiore capacità degli accumulatori e della tecnologia più complicata. L'obiettivo, comunque, è incrementare la durata e la capacità di accumulo in relazione al peso e ridurre i costi di produzione e i tempi di ricarica, con quest'ultimi che dovrebbero divenire paragonabili agli attuali rifornimenti di benzina. 
 

La complessa batteria della Volkswagen e-Golf.
 
NOVITA' NISSAN E VOLKSWAGEN - Se parte dello sviluppo della tecnologia degli accumulatori è già alle spalle con il passaggio dal piombo al nichel e ora al litio, la vera rivoluzione è attesa per i prossimi anni. A farlo presupporre sono i ripetuti annunci della scoperta di soluzioni innovative da parte di case automobilistiche e istituti di ricerca di tutto il mondo. Gli ultimi in ordine di tempo sono quelli fatti da Nissan e Volkswagen. Il costruttore giapponese ha dichiarato di avere messo a punto una tecnologia che favorirebbe lo studio di nuovi materiali ad alta capacità. Svolta che negli obiettivi Nissan dovrebbe portare alla realizzazione di batterie con densità energetica superiore del 150% rispetto agli attuali modelli che farebbe salire l'autonomia della Leaf da 200 a 500 km. Risultato simile è atteso a Wolfsburg, dove il responsabile dello sviluppo Heinz-Jakob Neusser ha affermato di stare testando nuove batterie agli ioni di litio con capacità di 37 kWh e che allo studio ci sarebbero versioni da 80 kWh in grado di prolungare la percorrenza della e-Golf da 190 a 550 km circa. 
 
LA SVOLTA NEL 2020 - I primi effetti delle attuali ricerche dovrebbero vedersi sul mercato nel 2020, anno nel quale sono attese, tra le altre, le novità di Bosch e Toyota. La prima ha appena avviato un piano con la Mitsubishi e il produttore di batterie giapponese GS Yuasa finalizzato al debutto tra sei anni batterie agli ioni di litio più economiche e capaci di raddoppiare le autonomie odierne. Toyota ritiene di essere pronta per presentare nel prossimo decennio la tecnologia litio-aria (qui per saperne di più) con capacità di immagazzinare energia dalle 3 alle 6 volte superiore alle batterie di oggi. Un'evoluzione che consentirebbe di miniaturizzare gli accumulatori delle proprie ibride plug-in ed elettriche o di elevare l'autonomia teorica a zero emissioni fino a 800 km. 
 

Un tipica collocazione per le betterie nelle auto elettriche è sotto al sedile posteriore, come nel caso della Chevrolet Spark EV della foto.
 
HORIZON 2020 - Novità di interesse si potrebbero aggiungere con la conclusione dei progetti finanziati da Horizon 2020, il programma per l'innovazione da 70 miliardi di euro dell'Unione europea. Un piano che riguarda numerosi settori e con diverse “voci” riservate alla mobilità sostenibile, tra le quali Green Wheels che prevede 159 milioni di euro per la ricerca per i veicoli a basse emissioni. Altre evoluzioni sono attese dallo studio di nuovi materiali come grafene  (qui per saperne di più) e carbonio (qui per saperne di più). Il primo ha consentito la realizzazione di accumulatori che hanno registrato in laboratorio tempi di ricarica più veloci, maggiore capacità di accumulo di energia e una durata superiore. Il secondo consentirebbe di creare una miscela composita di fibre di carbonio e resina polimerica realizzata con nanotecnologie capace di stivare energia, ricaricarsi più velocemente e, soprattutto di essere prodotta con forme e dimensioni che si adattano al design dell'auto. 
 
TAGLIO DEI COSTI - Un contributo allo sviluppo delle batterie per i decenni successivi potrebbe arrivare dai numerosi studi in corso. Due interessanti sono quelli attivi a Stoccarda e Pechino. Nella città tedesca lo ZSW, il centro di ricerca su energia solare e idrogeno locale, sta sperimentando accumulatori in grado di effettuare 10.000 cicli di ricarica completa contro i 2.000 delle migliori batterie attuali. Un piano che allungherebbe la vita delle “celle” a oltre 30 anni riducendo, di fatto, i costi delle batterie. All'Università di Scienza e Tecnologia della capitale cinese l'abbattimento dei costi sarebbe ottenuto con le batterie agli ioni di alluminio con un catodo in ossido di vanadio (VO2) che promettono buona densità e velocità di carica, alta sicurezza e facilità di produzione. Sull'alluminio punta pure la Phinergy, società israeliana che ha dichiarato la possibilità di creare accumulatori capaci di effettuare anche 1.600 km con un “pieno”. Per contro tale soluzione richiederebbe un rifornimento constante (circa ogni 300 km) di acqua distillata e avrebbe una durata breve. Ora non rimane che attendere il 2020 per verificare se gli annunci sono concreti o meno.
 

In un'auto elettrica il contagiri viene sostituito dall'indicatore di carica della batteria (a sinistra).
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Ritratto di Porsche
21 marzo 2014 - 15:39
E' per questo motivo che acquistare un'auto elettrica oggi è azzardato, il progresso che faranno entro 10 anni sarà stratosferico.
Ritratto di evilwithin
21 marzo 2014 - 16:00
Sarebbe bello se, fino ad allora, la si "smettesse" per un po' di parlare di auto elettriche (o meglio, si desse loro un peso proporzionato a quello delle vendite, senza riempire Saloni e prove di riviste e siti internet e premi automobilistici di riferimenti ad auto quasi virtuali). Quando sarà il momento giusto sarà il mercato a parlar chiaro, per ora il loro posto è prevalentemente nella rubrica "il futuro dell'auto" ;)
Ritratto di marco.stroppare
21 marzo 2014 - 17:00
Le case e i produttori di batterie dovrebbero concentrare la loro attenzione sulla riduzione dei costi e sulla produzione di motori elettrici più efficienti..... Cosa ce ne facciamo di una macchina elettrica che fa il pieno di elettricità con 80 kW/h di energia elettrica...... Come la produciamo questa energia? Bruciando petrolio? o col nucleare? Il futuro dovrebbe essere l'ibrido ricaricabile, con motori elettrici più efficienti (per esempio i magneti permanenti), batterie più leggere (ma con poca densità di carica (max 10 kWh)) e motori a scoppio più efficienti e con recupero dell'energia come avviene nella stagione 2014 in formula 1, per recuperare l'energia e ricaricare le batterie
Ritratto di Porsche
21 marzo 2014 - 17:22
l'aumento della capacità di carica significa implicitamente la diminuzione degli ingombri e pesi, ovvero aumento efficienza
Ritratto di onavli§46
22 marzo 2014 - 13:14
continuo insistere sul sistema alternativo di auto elettriche, batterie superlative tecnologicamente, autonomia ampliata di prossima generazione ecc., parlando come se fosse _-domani- il 2020, e un po' assurdo. Certo per la tecnologia attuale, 6 anni (più o meno) sono relativamente pochi. Ma pochi invece non sono, se li paragoniamo ad un semplice fattore, che si chiama più volgarmente e comunemente -instabilità economica- Ogni Paese del globo detiene la propria, e senza essere Nostradamus con previsioni occulte, , fra 6 anni, cioè nel 2020, con gli attuali indicatori economici, il costo di TUTTI i prodotti sarà nettamente maggiore ad ora, con l'incognita di certo non poco conto, che non solo, non si prevede sviluppo superpositivo finanziario e dunque economico, ma una recessione dei beni tradizionali, anche quelli energetici, e dunque un rallentamento di ricchezza degli stessi, indipendentemente dalla maggior produzione, e del comune potere di acquisto empre più in recessione. Questo particolare accade in ogni dove del nostro pianeta. Accade in Cina, accade in USA, accade in Europa, e sopratutto accade in Europa. In tal senso, e non è certo una sensazione della mia testa, aumentando sempre i costi del prodotto, con la diminuzione economica di ricchezza, quella che si era conosciuta dagli anni 70/90, sia la ricerca, sia la produzione e sia la vendita costeranno sempre di più a chiunque, sopratutto su un prodotto ex-novo come appunto le batterie elettriche per auto. Per cui, indipendentemente dal piacere di ognuno di noi, di avere un mondo non inquinato e più pulito di adesso, cosa peraltro pur utopica, non speriamo certo di vedere il sistema alternativo elettrico per auto in "generalis", come cosa facilmente fattibile ed applicabile. Le case automotive, non tutte ovviamente, utilizzano ed ipnotizzano anche questa soluzione solo e solamente, sia per continua sperimentazione di mercato, ma sopratutto per immagine premium della casa medesima. Però, non è detta che alla fine sia pagante nel tempo.

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