Le auto elettriche funzionano con il freddo?

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Veicoli elettrici: tutto quello che c’è da sapere


Per saperne di più sulla guida elettrica a zero emissioni, vi consigliamo di leggere i seguenti articoli:


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Le temperature estreme influiscono sulle prestazioni di tutti i tipi di veicoli, comprese le auto elettriche. Per chi avesse dubbi, sì, le auto elettriche funzionano anche in inverno!

Le auto elettriche hanno fatto molta strada dall’introduzione della prima generazione della celebre Nissan Leaf elettrica nel lontano 2010. Le auto elettriche di prima generazione sono solitamente caratterizzate da un’autonomia elettrica limitata. Alcuni fattori hanno un impatto negativo sull’autonomia dei veicoli elettrici, cosa che limita la praticità di guida di un veicolo elettrico: tra questi c’è sicuramente il freddo, che gioca un ruolo importante nell’estensione dell’autonomia.

Anche se questo aspetto è ancora rilevante, il suo impatto quotidiano sui veicoli elettrici a batteria (BEV) di ultima generazione non è così pronunciato come in passato. Il motivo è semplice: le auto elettriche più recenti hanno a bordo batterie EV molto più grandi, in grado di percorrere molta più strada con una carica completa. La capacità media di una batteria EV è ora di 60 kWh e molte case automobilistiche offrono una batteria EV superiore a 100 kWh.

Un buon esempio è la Volvo EX90: questo SUV elettrico ha una batteria di bordo da 111 kWh e un’autonomia elettrica a zero emissioni fino a 585 km. La Nissan Leaf di prima generazione aveva un’autonomia elettrica reale inferiore a 160 km con una carica completa e una batteria a bordo di 24 kWh. Per chi è alle prime armi con la guida elettrica, vale la pena di notare che l’autonomia elettrica reale è solitamente inferiore rispetto a quella dichiarata dal produttore del veicolo (WLTP).

L’autonomia elettrica reale è influenzata da una serie di fattori, tra cui: temperatura, meteo, condizioni stradali, stile di guida, velocità, carico utile e altro ancora! La differenza tra l’autonomia elettrica indicata e quella reale può arrivare al 25%. In alcuni casi, potenzialmente di più, in altri di meno.

Torniamo al clima! Gli inverni in Italia sono freddi, soprattutto al Nord, ma non quanto in Norvegia, Svezia, Finlandia o Russia. In media, le temperature invernali si aggirano tra 13 °C e 0 °C ma generalmente al Sud le temperature sono più miti. Negli ultimi anni, con il cambiamento climatico, la differenza di temperatura tra Nord e Sud è aumentata parecchio.

auto elettrica in inverno
Auto elettrica in inverno

È interessante notare che la Norvegia, il mercato più maturo di veicoli elettrici, ha una temperatura media di gennaio di – 7 ° ma questo non ha certo ridotto l’entusiasmo del Paese nel migrare verso una mobilità a zero emissioni. Oltre il 75% delle nuove auto vendute nel Paese sono elettriche.

Quando si parla di temperatura, tutti i tipi di veicoli ne risentono in misura diversa, sia nel caso di veicoli con motore a benzina e diesel sia di veicoli elettrici. Per le auto elettriche, le temperature rigide hanno due principali conseguenze negative: la riduzione delle prestazioni operative del veicolo e il degrado della batteria.

Le prestazioni operative interessano principalmente l’autonomia elettrica disponibile, mentre il degrado della batteria dei veicoli elettrici è legato a qualsiasi impatto negativo sull’integrità e sulle prestazioni della batteria, ossia alla riduzione della sua durata operativa. Vale la pena notare che questi danni potenziali si verificano in condizioni estreme e non sono un problema per noi in Italia. Inoltre, le auto elettriche di ultima generazione utilizzano batterie EV agli ioni di litio, caratterizzate da un’elevata energia specifica, un’alta densità energetica e un basso tasso di autoscarica. Una batteria EV agli ioni di litio (Li-ion) è molto diversa e di gran lunga migliore rispetto alle batterie al piombo utilizzate nei veicoli elettrici precedenti.

Nel caso di auto o furgoni elettrici, la soglia di temperatura fondamentale è rappresentata dalle temperature sotto lo zero, in quanto è proprio questa la temperatura che influisce maggiormente sulle prestazioni di un’auto elettrica come una Nissan Leaf . Detto questo, le prestazioni di un veicolo elettrico possono ridursi a partire da una temperatura inferiore a 5°. I produttori continuano a trovare soluzioni ottimali di gestione termica per regolare meglio la temperatura delle batterie degli EV e ridurre l’impatto negativo dell’abbassamento delle temperature. In generale, le aree principali interessate dalla guida elettrica sono:

  • Prestazioni della batteria
  • Autonomia elettrica
  • Velocità di ricarica dei veicoli elettrici
  • Frenata rigenerativa

Sebbene alcuni abbiano suggerito che a temperature inferiori allo zero l’autonomia di un veicolo elettrico a batteria (BEV) subisca un impatto fino al 40%, la maggior parte dei risultati suggerisce un calo medio del chilometraggio del 12% (senza l’uso di servizi come il riscaldamento) e fino al 25% con l’uso di servizi come il riscaldamento.

In generale, una batteria EV (agli ioni di litio) dà il meglio di sé in un intervallo ideale, noto anche come prestazioni di picco. Ciò non è diverso da qualsiasi altro tipo di veicolo. Quando un’auto elettrica si trova al di fuori dell’intervallo di temperatura ideale, le prestazioni della batteria EV diminuiscono perché le temperature fredde (sotto zero) o il calore estremo rallentano le prestazioni del liquido elettrolitico all’interno delle celle della batteria EV.

In altre parole, con il freddo le condizioni di gelo influiscono sulla mobilità degli elettroni all’interno della batteria EV. Le prestazioni di una batteria EV in condizioni di freddo intenso dipendono dal tipo di batteria, cioè non tutte le batterie EV sono uguali. In generale, le batterie EV danno il meglio di sé tra i 15 e i 25 °.

Oltre a quanto sopra, in condizioni di guida sotto lo zero o più fredde, è scontato sfruttare il riscaldamento all’interno dell’abitacolo, per includere funzioni come i sedili riscaldati, ecc. Anche questi servizi sono alimentati dalla batteria del veicolo elettrico e quindi un aumento dell’uso di tali servizi ridurrà la carica della batteria disponibile per la guida elettrica.

Le temperature fredde riducono anche la velocità di ricarica e, a seconda delle condizioni esatte, la velocità di ricarica può ridursi del 30%. Inoltre, la frenata rigenerativa subisce un impatto in condizioni di freddo, ovvero non è così efficiente nel recuperare l’energia persa sotto forma di calore durante la frenata.

Per il resto, le condizioni di guida sotto lo zero hanno lo stesso impatto su un veicolo elettrico, cioè il manto stradale diventa scivoloso e in generale le condizioni di guida sono più pericolose. È sempre meglio guidare con cautela e con un adeguato set di pneumatici invernali.

Se vivete a temperature sotto lo zero, vi consigliamo di assicurarvi sempre di aver caricato adeguatamente la batteria EV e di pianificare il viaggio tenendo conto della potenziale riduzione delle prestazioni nell’autonomia a zero emissioni. Vale anche la pena di sfruttare qualsiasi funzione per riscaldare l’abitacolo del veicolo elettrico mentre è ancora collegato al punto di ricarica di casa.

Auto elettrica Tesla Model 3
Auto elettrica Tesla Model 3 [Fonte: Tesla]

Naturalmente, prima di acquistare un’auto plug-in, vi invitiamo a ricercare in dettaglio l’autonomia elettrica, l’impatto del freddo sul modello specifico e l’idoneità complessiva di un veicolo elettrico alle vostre esigenze. In conclusione, la maggior parte delle auto elettriche più recenti, come la Tesla Model 3, hanno un’autonomia a zero emissioni adeguata per la maggior parte dei pendolari, compresa tra 240 e 480 km (WLTP). La Model 3 ha un’autonomia dichiarata fino a 602 km.

Speriamo inoltre di assistere a un ulteriore sviluppo della tecnologia delle batterie per veicoli elettrici, tra cui le batterie allo stato solido, che hanno il potenziale di offrire prestazioni migliori rispetto alle batterie agli ioni di litio in ambienti estremamente freddi. Ma come già detto, in Italia abbiamo la fortuna di vivere a temperature relativamente miti durante l’anno, quindi per molti di noi il problema della guida sotto zero non è così rilevante!


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Autore

Ashvin Suri

Ashvin ha lavorato in ambito energie rinnovabili, efficienza energetica e nel settore delle infrastrutture dal 2006. Si è appassionato per tutto quello che riguarda la transizione ad un’economia basata su basse emissioni di CO2 e mobilità elettrica. Ashvin ha iniziato la sua carriera lavorativa nel 1994 lavorando a New York in banche d’investimenti. Dopo il master presso la London Business School (1996-1998) ha continuato a lavorare nello stesso settore a Londra presso Flemings e, a seguire, JPMorgan. I suoi ruoli hanno sempre avuto parte nella consulenza finanziaria, fusioni e acquisizioni e raccolta di capitali per investimento. Ha lavorato in diversi mercati, tra cui ingegneria, aerospaziale, petrolifero, aereoportuale e automotive sia in Asia che in Europa. Nel 2010 è stato co-fondatore di una piattaforma per lo sviluppo di grossi impianti solari per investimento, sia a terra che a tetto, in UK, Italia, Germania e Francia. Ha fatto anche da consulente in diversi progetti nel campo delle energie rinnovabili (eolici e solari) per investitori istituzionali e produttori di energia indipendenti. È stato anche consulente in mercati internazionali, come l’India, compreso il TVS Group, gruppo Indiano leader nel mercato automotive. Ashvin è stato anche consulente per il gruppo Indian Energy facente parte del fondo Guggenheim (capitale da 165 miliardi di US$). È stato anche consulente per il gruppo AMIH (capitale 2 miliardi di US$, con sede a Singapore). Ashvin ha anche lavorato nel mercato immobiliare e in quello delle infrastrutture, compreso il Matrix Group (capitale 4 miliardi di US$) che ha lanciato il primo fondo istituzionale Indiano nel settore immobiliare, per il quale ha contribuito con un forte supporto istituzionale dai mercati UK e Europeo. È stato anche consulente nel settore delle infrastrutture per l’acqua potabile, incluso un Gruppo Svedese leader nel settore. Fa anche parte del comitato consultivo del Forbury Investment Network e nella startup di diverse società di capitale

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