Le batterie dei veicoli elettrici (Ev) conservano oltre l’80% della capacità originale anche dopo 200mila km di percorrenza. Questo è uno dei dati più eclatanti emersi nell’ultima indagine realizzata dalla società di consulenza gestionale P3, specializzata in mobilità elettrica, e Aviloo, azienda austriaca di diagnostica delle batterie. Il libro bianco intitolato “L’invecchiamento delle batterie nella pratica” sembra ridimensionare il falso mito della poca longevità dei veicoli Ev, anche in relazione al mantenimento del valore economico.
P3 ha iniziato la sua analisi esaminando i dati relativi alla propria flotta, composta da 50 veicoli elettrici. Successivamente, il campione è stato ampliato fino a includere 7mila mezzi, grazie ai 60mila test di capacità eseguiti da Aviloo. Questi test sono stati condotti anche su veicoli che avevano percorso fino a 300mila km, fornendo una visione completa e dettagliata della durata delle batterie nel tempo.
I risultati dell’indagine mostrano che le batterie dei veicoli elettrici mantengono una capacità significativa anche dopo un uso prolungato. Questo è un dato cruciale per sfatare il mito secondo cui le batterie dei veicoli elettrici si deteriorano rapidamente, rendendo i veicoli meno affidabili e meno convenienti economicamente nel lungo termine. La capacità delle batterie di mantenere oltre l’80% della loro capacità originale dopo 200mila km è un indicatore importante della loro longevità e affidabilità.
Inoltre, il mantenimento del valore economico dei veicoli elettrici è un altro aspetto fondamentale evidenziato dall’indagine. Le batterie che conservano una capacità elevata anche dopo un uso intensivo contribuiscono a mantenere il valore di rivendita dei veicoli elettrici, rendendoli una scelta più attraente per i consumatori. Questo è particolarmente rilevante per il mercato dell’usato, dove la durata delle batterie può influenzare significativamente il prezzo di vendita.
La collaborazione tra P3 e Aviloo ha fornito dati concreti e affidabili che possono aiutare a dissipare le preoccupazioni comuni riguardo alla durata delle batterie dei veicoli elettrici. Questi risultati possono incoraggiare un maggiore adozione dei veicoli elettrici, contribuendo a una transizione più rapida verso una mobilità più sostenibile e a basse emissioni.
Indice
Analisi della degradazione delle batterie nei veicoli elettrici: dati reali e fattori influenti
L’obiettivo dello studio è stato quello di analizzare il degradamento delle batterie dei veicoli elettrici nel corso del tempo, basandosi su dati reali provenienti dall’uso su strada, piuttosto che su simulazioni in laboratorio. Questo approccio consente di ottenere informazioni più accurate e rappresentative delle condizioni di utilizzo quotidiano. I risultati ottenuti sono influenzati da numerosi fattori esterni, tra cui le condizioni ambientali, il tipo di guida, la frequenza e modalità di ricarica, nonché le strategie di gestione delle batterie adottate dai produttori per ottimizzare la longevità.
Il processo di perdita di capacità nelle batterie avviene a causa di modifiche chimiche che si verificano all’interno delle celle della batteria. Questo fenomeno non dipende solo dall’intensità dell’uso, ma anche dal semplice passare del tempo, il che implica che anche batterie non in uso attivo possano subire un degrado. Anche se non esiste un consenso universale sulla definizione di stato di salute (SoH) delle batterie, lo studio si è concentrato sulla capacità residua come principale indicatore. Questo dato è fondamentale per la valutazione delle performance a lungo termine, considerando che la batteria rappresenta una parte significativa del costo totale di un veicolo elettrico, circa il 20-30%. La comprensione della sua durata è quindi cruciale per determinare il valore economico e la sostenibilità a lungo termine dei veicoli elettrici.
La longevità delle batterie dei veicoli elettrici
Lo studio condotto sull’usura delle batterie dei veicoli elettrici ha evidenziato alcuni dati significativi riguardo alla loro durata e al processo di degradazione. Di seguito sono riportati i risultati principali:
- Inizialmente, le batterie dei veicoli elettrici hanno una capacità del 100%;
- Nei primi 30.000 km di percorrenza si verifica una perdita di circa il 5% della capacità;
- Intorno ai 100.000 km, lo stato di salute delle batterie si stabilizza al 90%;
- Tra i 200.000 e i 300.000 km di utilizzo, la capacità scende gradualmente fino a 87%.
Questi dati suggeriscono che le batterie dei veicoli elettrici potrebbero durare fino a 20 anni, superando ampiamente le garanzie standard offerte dai produttori, che coprono generalmente 8 anni o 160.000 km. La conclusione principale dello studio è che, sebbene vi sia una perdita iniziale di capacità, la riduzione diventa progressivamente più lenta nel tempo, permettendo una durata complessiva che va oltre le aspettative iniziali.
Il ciclo di vita delle batterie elettriche segue una tendenza specifica: una fase iniziale di rapido degrado, seguita da una fase di rallentamento del degrado. Questo fenomeno è principalmente dovuto alla formazione di un strato SEI (interfase elettrolitica solida) sull’anodo delle celle della batteria, che si verifica durante i primi cicli di carica e scarica. Questo strato è il risultato della reazione tra l’elettrolita e l’anodo, che, seppur inizialmente riduce l’efficienza della batteria, stabilizza il sistema nel lungo periodo. Una volta che questa fase è completata, il sistema di gestione della batteria è in grado di ottimizzare la performance della batteria, rallentando notevolmente il processo di invecchiamento.
Un altro aspetto rilevante che emerge dallo studio riguarda l’influenza delle buone pratiche da parte degli utenti nel rallentare il degrado della batteria. Un comportamento corretto di ricarica e una gestione ottimale del veicolo possono infatti contribuire positivamente a mantenere la capacità della batteria nel tempo. Questo comportamento include evitare cicli di carica rapidi o parziali, nonché ottimizzare le condizioni di temperatura durante la ricarica, che influiscono direttamente sulla durata della batteria.
Fattori che influenzano la durata delle batterie nei veicoli elettrici
Le batterie dei veicoli elettrici, come qualsiasi altro componente tecnologico avanzato, richiedono attenzione e cura per garantire una lunga durata e un’efficace capacità operativa nel tempo. Esistono vari fattori che influiscono sull’usura delle batterie, tra cui periodi di inutilizzo prolungato e condizioni ambientali non ottimali. È fondamentale considerare questi aspetti per mantenere una performance ottimale delle batterie.
Quando un veicolo elettrico non viene utilizzato per un lungo periodo, la batteria dovrebbe essere conservata a un livello di carica basso (circa il 10%) o medio (circa il 50%). Questo aiuta a preservare la capacità della batteria nel lungo periodo. Un altro elemento cruciale riguarda le condizioni di temperatura. Le batterie non tollerano bene temperature elevate o climi estremi: si consiglia di mantenerle in ambienti con temperature medio-basse (inferiori ai 25 °C) per evitare danni causati da surriscaldamento o ipotermia. Inoltre, si dovrebbe evitare l’uso eccessivo delle ricariche rapide, che, sebbene pratiche, possono accelerare il processo di degradazione della batteria. Una guida tranquilla, senza forti accelerazioni o frenate brusche, può anche contribuire a mantenere la batteria in buone condizioni.
Al di là dei comportamenti degli utenti, la gestione della capacità delle batterie è influenzata anche dai produttori. Questi utilizzano un sistema di buffer che influisce sulla capacità netta e sulla capacità lorda della batteria. La capacità lorda rappresenta la capacità totale della batteria, inclusa una parte di “cuscinetto” che serve a proteggere il sistema da sovraccarichi e da scaricamenti profondi, mentre la capacità netta è la parte effettivamente utilizzabile per il funzionamento del veicolo. Il buffer contribuisce a ridurre l’invecchiamento della batteria, preservando la capacità netta nel tempo.
Attualmente, la garanzia media di una batteria di veicolo elettrico è di circa 8 anni o 160.000 km, oppure garantisce una capacità residua del 70% fino a un determinato chilometraggio o numero di anni. Ciò significa che, durante il periodo di garanzia, la batteria è protetta da eventuali deterioramenti prematuri, ma è comunque importante mantenere buone pratiche di utilizzo per ottimizzare la sua durata complessiva.
Le fasi del ciclo di vita delle batterie dei veicoli elettrici: dalla garanzia al riciclo
Il ciclo di vita di una batteria è suddiviso in tre fasi principali, ognuna delle quali rappresenta un diverso stadio di usura e utilizzo. La comprensione di queste fasi è fondamentale per valutare l’efficienza e la sostenibilità delle batterie nel lungo periodo, nonché il loro impatto ambientale. Le tre fasi sono:
- Fine della garanzia: questa fase si riferisce al periodo in cui la batteria è ancora coperta dalla garanzia del produttore, che di solito dura 8 anni o 160.000 km. Durante questo periodo, la batteria conserva una capacità elevata e, in genere, il veicolo continua a funzionare senza problemi significativi. A fine garanzia, la capacità della batteria potrebbe aver subito una riduzione, ma generalmente essa è ancora utilizzabile.
- Fine della prima vita: raggiunta questa fase, la batteria non è più in grado di mantenere un livello di capacità sufficiente per soddisfare le esigenze di utilizzo del veicolo, ma non è ancora inutilizzabile. Questo stadio può verificarsi quando:
- Il veicolo non è più idoneo alla circolazione, non a causa di danni alla batteria, ma per altri fattori come l’obsolescenza del veicolo stesso;
- La batteria è danneggiata a causa di difetti, ma può comunque essere ricondizionata;
- La capacità residua della batteria è scesa a livelli che non consentono più un’adeguata autonomia.
In questo caso, la batteria viene rimossa dal veicolo e, se ancora in buone condizioni, può essere utilizzata per impieghi alternativi come sistemi di accumulo stazionari per immagazzinare energia. In genere, la fine della prima vita della batteria si verifica intorno ai 12 anni o ai 300.000 km percorsi.
- Fine della seconda vita: durante la seconda vita della batteria, questa continua a essere utilizzata per scopi non legati alla mobilità, come per esempio nei sistemi di accumulo energetico. La durata di questa fase può estendersi per altri 8 anni, a seconda delle condizioni di utilizzo e della manutenzione della batteria. Alla fine di questa fase, la batteria è definitivamente inutilizzabile e viene sottoposta a riciclo, con il recupero dei materiali preziosi come litio, nichel e rame. Questo processo di riciclo consente di ridurre l’impatto ambientale, restituendo risorse importanti per la produzione di nuove batterie.
In sintesi, la durata complessiva della batteria di un veicolo elettrico può arrivare fino a 20 anni, comprendendo la prima e la seconda vita, con il riciclo finale dei materiali. Ogni fase del ciclo di vita è cruciale non solo per la gestione delle risorse, ma anche per l’impatto ambientale delle batterie stesse.