Battery Electric Vehicle (BEV): tutto sulle batterie elettriche

Il mondo dell’automotive si consolida come uno dei più green del momento. Le tante innovazioni che hanno colpito il settore hanno avuto sempre un occhio di riguardo al rispetto dell’ambiente. In un mondo sempre più eco-sostenibile, le auto del futuro sembrerebbero cedere il passo alla presenza totale dell’elettrico. E’ qui che si inseriscono le Battery Electric Vehicle.

L’obiettivo di molte case automobilistiche è infatti quello di realizzare un veicolo totalmente elettrico al fine di ottenere realmente un impatto zero sull’ambiente rispondendo a esigenze di comodità, sostenibilità ed efficienza. Ecco come!

Battery Electric Vehicle (BEV): cos’è

L’auto puramente elettrica è dotata di un solo motore che è alimentato esclusivamente dall’elettricità sprigionata dalla batteria. Una delle caratteristiche delle auto elettriche è l’assenza di trasmissione, ma il motore elettrico assicura un range di velocità che può raggiungere regimi anche superiori ai 10.000 giri.

L’auto presenta due pedali, acceleratore e freno ed un comando a leva che serve per selezionare la marcia avanti o indietro, comandi molto simili a quelli standard. La principale differenza con un’auto a combustione è riscontrabile nella totale assenza di tubi di scappamento.

Le auto elettriche che attualmente sono in commercio hanno un’autonomia fino a 400 chilometri. Se pensate non siano sufficienti dovete sapere che le auto elettriche presentano anche due ulteriori sistemi che riducono lo spreco di energia:

  • il sistema idle-off (arresta il motore quando la macchina non è in movimento);
  • la frenata rigenerativa (ricarica la batteria durante la frenata).

Le auto elettriche non producono perciò gas di scarico inquinanti dal tubo di scappamento. Per questo motivo sono mezzi ecologici.

Batteria elettrica per le auto: come funziona

Le batterie per le auto elettriche utilizzano l’energia immagazzinata per alimentare il motore e far girare le ruote. Ma come funziona in concreto? Queste batterie accumulano energia chimica e la rilasciano sotto forma di elettricità che viene trasferita al motore elettrico. Il motore elettrico la trasforma poi in energia meccanica, in modo tale che l’auto possa muoversi.

Per questo tipo di veicoli le batterie sono uno un elemento fondamentale. Possono garantire differenti capacità di autonomia a seconda della loro potenza. Le batterie più comuni sono quelle al litio. Compatte e leggere, generano notevoli quantità di energia elettrica e soprattutto non necessitano di cicli di carica e di utilizzo completi. L’aspetto negativo è che questo tipo di batteria lavora correttamente soltanto in un range di temperature che va da -10° a +30° C.

Se devi valutare la qualità di una batteria per un veicolo elettrico devi considerare:

  • le dimensioni e la posizione di collocamento: più la batteria è ingombrante più sarà dispendiosa e scomoda;
  • la potenza, espressa in kWh;
  • la durata del ciclo di vita.

Quanto durano e come ricaricarle

Chiederci la durata della batteria di un’auto elettrica è sicuramente una delle domande principali che possiamo porci.

La batteria di un veicolo elettrico dura circa 8 anni e garantisce circa 160.000km. Dopo 500 cicli di ricarica si verifica un decadimento di circa il 10% della sua capacità. I cicli di vita di una batteria – così come i tempi di ricarica completa – cambiano in base ai modelli di auto, oltre ai diversi metodi di ricarica e ai diversi caricatori. Per migliorare le prestazioni ed aumentare la durata, si possono seguire alcune semplici accortezze al fine di allungare la vita delle batterie ricaricabili. Ecco cosa puoi fare:

  • non conservare la batteria con una carica massima o minima;
  • riscaldare sempre la batteria fredda;
  • non stressare la batteria in casa di temperature molto alte.

Ricaricare la batteria di un veicolo elettrico è davvero semplice. Grazie ad un’esponenziale crescita sul mercato di queste auto, è stata prevista una rete di ricarica efficiente e di nuova generazione. La comodità di possedere un’auto elettrica è proprio quella di poter essere ricaricata in qualsiasi momento della giornata e ovunque sia parcheggiata. Questo è reso possibile dal fatto che l’energia venga prelevata dalla rete elettrica.

Ecco quali sono i metodi per ricaricare la batteria:

  • attraverso sistemi di ricarica domestica;
  • sfruttando le colonnine pubbliche, il mezzo più sicuro e veloce di ricarica. Può avvenire tramite corrente alternata (erogando fino a un massimo di 22 kW) o tramite corrente continua (erogando fino a 150 kW di potenza).

Il prezzo per ricaricare un’auto elettrica tramite colonnina pubblica varia a seconda del fornitore. In media il prezzo si aggira intorno ai di 0,45€ al kW per una ricarica lenta con potenza di 22 kWh, mentre circa 0,50€ per kW per la ricarica veloce. Se si vuole invece sfruttare la ricarica domestica il costo medio è pari a 0,21€ a KW.

Come si smaltiscono le batterie

Quello dello smaltimento delle batterie di veicoli elettrici è un argomento importante quanto delicato. In Italia sono presenti alcune aziende che provvedono allo smaltimento non solo del litio, ma anche di tutte le sostanze nocive che sono contenute negli accumulatori. I costi sono però abbastanza elevati. Sono molte, tuttavia, le batterie che trovano una seconda vita e vengono impiegate ad esempio per alimentare i lampioni stradali.

Nel panorama sovranazionale, l’Unione europea sta preparando una direttiva per obbligare tutti i produttori di auto elettriche sul territorio europeo a garantire il riciclaggio totale delle batterie. Secondo la Bbc infatti la media delle batterie riciclate dai costruttori di auto elettriche si aggira attorno soltanto al 5%. Questa percentuale sta preoccupando molto: le batterie dei veicoli elettrici sono composte anche da centinaia di cellule che hanno una tendenza a esplodere se smantellate in modo non accurato.

È in arrivo una super batteria

È di Farasis Energy – un costruttore cinese partner Mercedes – quella che viene definita nel settore la super batteria.

L’azienda stima che le nuove celle avranno una densità energetica di oltre 330 kWh, cioè di oltre il 25% rispetto ai valori standard di oggi! Farasis prevede inoltre che le nuove celle possano durare per più di 1.500 cicli, mentre la nuova tecnologia consentirà una ricarica rapida dal 10% all’80% in meno di 20 minuti.

Il settore delle automotive sembrerebbe in continua crescita ed evoluzione, senza incontrare particolari ostacoli sul suo percorso. E’ quasi certo che nel corso di pochi anni assisteremo ad una vera e propria rivoluzione delle auto. Ma cosa dovremo aspettarci ancora rispetto alle innovazioni che già ci sono?

Fonti principali:

https://www.automobile.it/magazine/manutenzione-auto/batterie-auto-elettriche-17787

https://blog.bluenergygroup.it/batterie-per-le-auto-elettriche-tutto-quello-che-c%C3%A8-da-sapere#:~:text=Durata%20di%20vita%20e%20tempi,metodi%20di%20ricarica%20e%20caricatori.

https://www.motus-e.org/tecnologia/battery-electric-vehicle-bev

https://www.repubblica.it/green-and-blue/2021/04/30/news/auto_elettrica_che_fine_fanno_le_batterie_esauste_-298780530/

https://www.repubblica.it/motori/sezioni/attualita/2021/03/26/news/auto_elettriche_in_arrivo_una_super_batteria-293934314/

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We are looking for an individual to join our team of dedicated engineers to develop, implement and debug advanced controls and observers for High Voltage Battery and Hybrid Energy Management applications. This person will be highly motivated, able to analyze and create complex models and simplify it in order to design the best controller possible. This person will work collaboratively with many groups of application, simulation, and software engineers. Responsibilities Validate on real measurement of model build from simulation engineers. Design different type of automated controls in order to guarantee the limit operation condition. All this controls are involved in a larger system: the entire vehicle, so all the interaction between components must be take into account.

All the implemented logics must be tested in MIL (Model-In the –Loop) SIL (Software- In the –Loop) by the candidate. Support for the software and application engineers is needed to finish the test in HIL (Hardware- In the – Loop) and directly on the test bench or inside the vehicle.

The candidate should be able to suggest innovative solutions to improve the entire system performance or simplify the current state of art of the different strategy implemented by the Hybrid Control group.

Requirements:

  • > 1+ years of MATLAB/Simulink development.
  • > 1+ years of experience in development of advanced automatic controls. C coding and MISRA knowledge.
  • Preferred Qualifications:
  • MS or PhD in Engineering, automation, electrical, electronic preferred.
  • One-plus (1+) years engineering experience in battery system control/estimation or electric machine controls.
  • Excellent technical skills in engineering, mathematics, and numerical methods.
  • Record of innovation is desirable: invention disclosures, patents, technical publications. Knowledge of the main tool for application and SW testing in automotive (Inca, DSpace).
  • Experience in electrical, thermal measurement including verification of measurement precision/tolerance.

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System integration per Whirlpool


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RESPONSABILITA’:

  • Organizzare e controllare l’attività di ottimizzazione dei componenti elettrici/elettronici;
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  • Collaborare al meglio con il gruppo per risolvere anche le piccole problematiche di produzione;
  • Perseguire gli obiettivi dell’azienda di cost reduction;
  • Raccogliere dal supervisor i dati per le ottimizzazioni del componente e portare avanti le modifiche richieste con l’utilizzo dei reparti di R&D;
  • Collaborare alla stesura delle modifiche, e far realizzare il prototipo per capire se la modifica è migliorativa o no;
  • Presentare un report sulla attività lavorative svolte con frequenza mensile;
  • Trasferire al gruppo di lavoro tutte le informazioni necessarie per completare le attività e comprendere le motivazioni degli errori svolti.


REQUISITI:

  • Esperienza minima di lavoro 1-2 anni;
  • Conoscenza componentistica elettrica/elettronica;
  • Disponibilità al trasferimento nella zona di lavoro;
  • Capacità di imparare velocemente e di mettersi in gioco;
  • Capacità di problem-solving, valutazione dei risultati raggiunti, pianificazione delle attività con largo anticipo e analisi dei dati in autonomia;
  • Spiccata capacità organizzativa;
  • La conoscenza della lingua inglese è obbligatorio;


La posizione è full time.

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