Le batterie degli veicoli elettrici (EV) potrebbero avere una durata ben maggiore di quanto finora previsto, con un potenziale aumento fino al 40%, secondo un nuovo studio condotto da ricercatori dello SLAC-Stanford Battery Center. Questo centro di ricerca, frutto di una collaborazione tra il Precourt Institute for Energy della Stanford University e lo SLAC National Accelerator Laboratory, ha messo in evidenza risultati sorprendenti sui comportamenti delle batterie in condizioni di utilizzo quotidiano.
“Non abbiamo testato le batterie dei veicoli elettrici nel modo giusto“, ha dichiarato Simona Onori, autrice senior e professoressa associata di scienza e ingegneria energetica alla Stanford Doerr School of Sustainability. “Con nostra sorpresa, la guida reale con frequenti accelerazioni, frenate che caricano un po’ le batterie, fermate per fare un salto in un negozio e lasciando riposare le batterie per ore alla volta, aiuta le batterie a durare più a lungo di quanto pensassimo in base ai test di laboratorio standard del settore“, ha aggiunto.
Lo studio ha utilizzato quattro profili di scarica delle batterie, da quelli standard a scarica costante fino a quelli dinamici che simulano la guida quotidiana. Il team ha testato 92 batterie agli ioni di litio commerciali per oltre due anni, utilizzando questi profili di scarica. I risultati hanno dimostrato che i profili che più fedelmente riflettevano il comportamento di guida reale tendevano a prolungare la durata delle batterie.
Uno dei principali fattori che ha contribuito a questi risultati inaspettati è stato un algoritmo di apprendimento automatico che ha analizzato i dati raccolti durante il periodo di test. Questo ha permesso di individuare gli effetti dei profili di scarica dinamica sulla degradazione della batteria. In particolare, lo studio ha messo in evidenza che accelerazioni brusche e rapide riducono il tasso di invecchiamento della batteria, contrariamente a quanto ipotizzato in precedenza. “Premere il pedale con forza non accelera l’invecchiamento. Semmai, lo rallenta“, ha spiegato Alexis Geslin, uno dei tre autori principali dello studio e dottorando in scienza e ingegneria dei materiali e in informatica alla Stanford’s School of Engineering.
Un altro aspetto rilevante dello studio ha riguardato la differenza tra invecchiamento della batteria dovuto a numerosi cicli di carica e scarica e quello dovuto al solo passare del tempo. “Noi ingegneri delle batterie abbiamo dato per scontato che l’invecchiamento ciclico sia molto più importante dell’invecchiamento indotto dal tempo. Ciò è vero soprattutto per i veicoli elettrici commerciali come autobus e furgoni per le consegne che sono quasi sempre in uso o in ricarica“, ha affermato Geslin. “Per i consumatori che usano i loro veicoli elettrici per andare al lavoro, prendere i figli, andare al supermercato, ma per lo più non li usano o addirittura non li caricano, il tempo diventa la causa predominante dell’invecchiamento rispetto al ciclo“.
Lo studio ha inoltre identificato un “punto ottimale di velocità di scarica media” che consente di bilanciare in modo efficace l’invecchiamento temporale e ciclico, almeno per le batterie commerciali testate. Questo punto ottimale rientra nelle condizioni di guida reali dei consumatori. Secondo i ricercatori, le case automobilistiche potrebbero aggiornare il software di gestione delle batterie per sfruttare questi nuovi risultati e migliorare ulteriormente la longevità delle batterie in scenari di utilizzo quotidiano.
Concludendo, queste nuove scoperte potrebbero avere un impatto significativo sulla progettazione e sull’uso delle batterie per i veicoli elettrici, aiutando a prolungare la vita utile delle batterie e a ottimizzare l’efficienza complessiva dei veicoli.