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Chi guida un’auto elettrica se ne accorge quasi subito. La velocità di ricarica non segue un andamento lineare e, dopo pochi minuti passati attaccati a una colonnina ad alta potenza, scende in modo evidente rispetto ai valori massimi garantiti dall’infrastruttura. Niente di preoccupante, anzi. È un comportamento del tutto normale e dipende da un concetto preciso che gli addetti ai lavori chiamano curva di ricarica.
Quando la vettura viene collegata, l’energia comincia a fluire verso la batteria e la rapidità con cui avviene questo passaggio prende il nome di potenza di ricarica. Il punto è che questo valore non resta fisso nel tempo ma cambia in base alla percentuale residua dell’accumulatore. La curva è proprio il grafico che ne descrive l’andamento. Guardandola con attenzione si nota che il picco massimo arriva di solito quando la batteria è quasi vuota. Superata una certa soglia, diversa da modello a modello ma che raramente va oltre il 50%, la potenza inizia a calare progressivamente fino a toccare livelli bassissimi man mano che ci si avvicina al 100%.
Perché le batterie agli ioni di litio rallentano vicino al pieno
Il motivo di questa frenata è soprattutto chimico. La gran parte delle auto elettriche monta batterie agli ioni di litio, celle che per loro natura mal sopportano ricariche spinte quando sono ormai vicine alla capacità massima. Insistere significherebbe esporle al surriscaldamento e a un degrado molto più rapido.
Per rendere l’idea basta pensare a un bicchiere d’acqua. Se è vuoto lo si può riempire in fretta senza alcun problema, ma quando il liquido arriva vicino all’orlo bisogna versare piano per non farlo traboccare. Con le celle al litio succede qualcosa di simile, perché da scariche accettano tranquillamente tutta la potenza della colonnina mentre da quasi cariche hanno bisogno di tempi più lunghi.
E se si forzasse comunque la ricarica alla massima potenza fino al 100%? Nel tempo la batteria riporterebbe danni irreversibili. A carica piena la tensione tra i due elettrodi raggiunge il suo valore più alto e l’anodo si ritrova letteralmente affollato di ioni, che faticano parecchio a sistemarsi nel modo corretto. Spinti da una potenza elevata finiscono così per depositarsi in maniera disordinata, accumulandosi sotto forma di metallo. È la cosiddetta placcatura del litio, uno dei danni peggiori per una cella perché ne riduce la capacità in modo definitivo. Da queste irregolarità possono nascere anche i dendriti, piccole formazioni appuntite capaci di provocare seri problemi strutturali all’interno della cella. A complicare il quadro ci pensa poi il calore prodotto dalla ricarica rapida, che accelera tutte le reazioni chimiche indesiderate responsabili dell’usura.
Il lavoro del BMS e il vantaggio degli 800 V
Per tenere sotto controllo questi rischi ogni vettura a batteria è dotata di un BMS, sigla di Battery Management System, una sorta di cervello elettronico dell’accumulatore. È lui a limitare volontariamente la potenza imponendo una tensione massima di sicurezza, soprattutto dopo il 70 o l’80%, così da proteggere la durata e la capacità delle celle. Arrivati all’80% il caricatore mantiene la tensione costante su quel valore e intanto riduce gradualmente l’intensità di corrente. Il risultato è un calo netto della potenza e tempi decisamente più dilatati per raggiungere il 100%.
L’evoluzione tecnologica però punta ad appiattire la curva, cercando di tenerla alta e stabile il più a lungo possibile. Un esempio concreto è l’architettura a 800 V che sempre più modelli stanno adottando. La Porsche Taycan supporta un picco di 270 kW e conserva valori notevoli per buona parte del ciclo. Al 10% di batteria assorbe 250 kW, tocca i 270 kW intorno al 30%, resta ancora attorno ai 250 kW al 50% e al 70% riesce a incamerare tra i 150 e i 160 kW. Il vero crollo, sotto i 100 kW, arriva soltanto una volta superata la soglia dell’80%.
Proprio per queste dinamiche vedere la velocità scendere oltre il 70% non deve allarmare, visto che si tratta di un fenomeno assolutamente fisiologico. Una delle prime abitudini da acquisire per chi possiede un’auto elettrica è che durante i viaggi quasi mai conviene aspettare il pieno, dato che gli ultimi minuti sono i meno efficienti. La strategia più furba per guadagnare tempo è staccare la spina tra il 70 e l’80%, a seconda delle caratteristiche della propria vettura, e ripartire per sfruttare potenze di picco molto più elevate alla sosta successiva.
Fonte: TecnoAndroid