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    ElettroWiki: Sì, il freddo condiziona l’autonomia delle auto alla spina

    Tutte le vetture perdono efficienza quando scende la temperatura atmosferica, ma se prendiamo in esame le auto elettriche il fenomeno può considerarsi serio, perché le minori prestazioni si traducono direttamente in una minore autonomia. L’autonomia di un veicolo elettrico è estremamente variabile, soprattutto quando calano le temperature, ma c’è forse motivo di preoccuparsi?

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    Il freddo è il nemico number one delle auto elettriche ma le soluzioni ci sono per contrastare il fenomeno | elettronauti It

    L’auto elettrica, patisce le temperature invernali

    Quanti chilometri si perderebbero se la colonnina di mercurio scende sotto i -20°C? Nei forum di discussione online ci sono alcuni proprietari di veicoli elettrici che affermano: “tra il 30% e il 50%”. Queste percentuali sono infondate se si considera la quantità di parametri da analizzare. La forza dell’accelerazione, le condizioni della strada, la resistenza dei pneumatici, la velocità, il vento ecc, influiscono sulla sacrosanta autonomia senza parlare del riscaldamento, che da solo consuma molta energia.

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    I tradizionali motori a benzina sono molto inefficienti il 75 85 dellenergia prodotta viene dispersa in calore | elettronauti It

    Numerosi test effettuati negli ultimi anni hanno quantificato l’impatto della temperatura ambiente sull’autonomia di una serie di veicoli elettrici. Le conclusioni, in alcuni casi, potrebbero sembrare piuttosto allarmanti, è vero. È in particolare il caso di uno studio pubblicato nel 2018 dall’American Automobile Association (l’omologo americano della CAA). Si concluse allora che l’autonomia poteva diminuire in media del 41% se la temperatura dell’abitacolo veniva mantenuta a 21°C.

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    Le bev hanno una efficienza della trasmissione pari a circa l80 viene prodotto pochissimo calore di scarto quindi il riscaldamento dellabitacolo che deve avvenire in un altro modo | elettronauti It

    Test ormai obsoleti

    Queste perdite di autonomia sono ancora attuali ma è necessario rivedere il contesto dal momento che nel gruppo di BEV testati, diversi erano veicoli elettrici di prima generazione, cioè nati prima del 2018 e quindi meno efficienti. Il progresso tecnologico, compiuto in questi ultimi anni sul powertrain dei veicoli elettrici si è evoluto in modo esponenziale. I produttori non solo hanno sviluppato pacchi batterie più potenti dotate di chimiche diverse, ma ora dispongono anche di un controllo ottimale sulla gestione delle celle grazie anche ad aggiornamenti remoti (over-the-air o OTA).

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    3 500 000 dati che si basano su una combinazione di informazioni provenienti dai dispositivi di bordo delle bev | elettronauti It

    Pompa di calore

    Oltre ad una migliore efficienza, gli attuali veicoli elettrici offrono, di serie od in opzione, una pompa di calore che si rivela fondamentale per evitare che l’abitacolo si trasformi in una cella frigorifera. Si evita se possibile, di usare delle grosse ed energivore resistenze.

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    Vale la pena avere una pompa di calore? | Elettronauti.it

    Sono certo che tra qualche anno, certe precauzioni adottate per preservare l’autonomia come spegnere il riscaldamento dell’abitacolo, apparteranno alla storia ed alle esperienze vissute dai “pionieri” dell’elettricità. Il veicolo a benzina (o diesel) mantiene attualmente il vantaggio di dedicare una quota maggiore di calore al riscaldamento dell’abitacolo, mentre un veicolo elettrico le utilizza principalmente per il movimento.

    Applicazioni per massimizzare l’efficienza energetica

    Per ridurre al minimo l’impatto del freddo sulla batteria, è importante familiarizzare con i diversi strumenti offerti dalle applicazioni dei produttori. Questi sono consultabili su smartphone e permettono di regolare la temperatura dell’abitacolo mentre si è ancora collegati ad un terminale. L’aumento della temperatura sarà più rapido se il veicolo viene parcheggiato in un garage. L’energia consumata per mantenere poi questa temperatura una volta in marcia sarà generalmente inferiore a quella necessaria per raggiungerla.

    Difficile mantenere la temperatura ambiente durante un lungo viaggio?

    Si è possibile, ma anziché aumentare la temperatura dell’abitacolo, si possono attivare prima le funzioni di riscaldamento localizzato, come ad esempio quello del volante ed eventualmente dei sedili, una soluzione decisamente meno energivora. Se il veicolo è dotato di sistema di climatizzazione/riscaldamento multizona, occorre assicurarsi di aumentare la temperatura solo nelle zone occupate. Quindi, dirigere le prese d’aria corrispondenti verso il petto, le braccia ed i piedi degli occupanti. Leggere il manuale d’uso prima dell’arrivo dell’inverno è sempre una buona idea. Alcuni modelli hanno istruzioni per l’uso molto specifiche (lasciare il veicolo collegato quando inattivo quando fa molto freddo, ad esempio).

    Uno o due motori?

    Per viaggiare con sicurezza su una strada a basso coefficiente di aderenza, la trazione integrale è preferibile. Ci sono modelli di veicoli elettrici a due motori che propongono la trazione integrale come ad esempio, oltre a Tesla, Ioniq 5, Volkswagen ID.4, Nissan Ariya, queste auto offrono la modalità di trazione integrale, ovvero un motore elettrico su ciascun asse. Questa assistenza alla guida ha un impatto sull’efficienza come per un veicolo con motore a combustione. I veicoli elettrici con un solo motore anziché due coprono effettivamente distanze maggiori ed inoltre, sono economicamente più convenienti. Pertanto, finché l’efficienza energetica è al primo posto tra i vostri criteri e preoccupazioni, due ruote motrici dovrebbero essere più che sufficienti.

    E se la trazione è posteriore?

    Due ruote di trazione sono più che sufficienti, soprattutto in salita o in accelerazione, il retrotreno della vettura si appesantisce e aumenta il carico sulle ruote posteriori ma dal momento che le auto elettriche hanno una importante accelerazione e una coppia potente e costante, si ottiene una migliore aderenza.

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    trazione posteriore al posto di 4 ruote motrici | Elettronauti.it

    L’importanza del tipo di trazione

    Il peso e il modo in cui è distribuito contribuiscono a rendere la guida elettrica, anche con le due ruote motrici, perfettamente neutra e stabile durante la stagione bianca. La trazione integrale, però, non è un artificio inutile, con due ruote motrici (anteriore o posteriore), la potenza e l’immediatezza della propulsione elettrica invitano a dosare con attenzione l’acceleratore. La presenza della trazione integrale consente a questa potenza di passare più facilmente e fornisce anche una maggiore sensazione di totale sicurezza. Questo spiega perché i veicoli elettrici più potenti offrono fin dall’inizio la trazione integrale.

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    La soluzione al problema del freddo è forse quello di vestirsi da eschimese No | elettronauti It

    Come evitare la perdita di autonomia?

    Ci vuole più energia per riscaldare un’auto fredda che per mantenerla calda. Quindi, per quanto possibile, cercate di riscaldare l’auto mentre è ancora in carica. Se disponibile, utilizzate il precondizionamento mediante l’app del telefono o impostando un orario di partenza. 

    Una volta che la temperatura è confortevole e si è in marcia, attivare i sedili riscaldanti e/o il volante riscaldato e abbassare il riscaldamento dell’abitacolo. Queste funzionalità consumano meno energia e forniscono calore mirato, offrendo una maggior percentuale di autonomia per viaggiare senza pensieri. 

    Per massimizzare l’efficienza energetica di un pacco batteria, il veicolo elettrico dovrà fare rifornimento più frequentemente durante la stagione fredda. Alla stregua dei motori a benzina o diesel, è imperativo mantenere il “serbatoio degli elettroni” sempre al di sopra della soglia minima: 20%.

    Per proteggere il pacco batteria, limitate la tensione di carica quando la batteria è fredda privilegiando la ricarica lenta in AC piuttosto che usufruire di stazioni di ricarica fast e ultrafast in DC. Invece di fare un rabbocco veloce allungate il tempo di ricarica partendo da 30% e impostando la carica massima a 80% o 90%.

    In certi modelli e marchi di veicoli elettrici più recenti, utilizzando il sistema di navigazione dell’auto per impostare il viaggio verso la stazione di ricarica, l’auto condizionerà la batteria per una temperatura di ricarica ottimale, il che significa che il tempo di ricarica in questo caso potrà essere ridotto senza stressare le celle del pacco batteria. 

    Ridurre la frenata rigenerativa su strade ghiacciate e azionare i freni. La frenata rigenerativa può anche essere limitata dal sistema di gestione del pacco batteria se la temperatura è fredda. Ricordatevi che un pacco batteria freddo non può caricare tanto velocemente quanto un pacco batteria che lavora con una temperatura di esercizio ottimale.

    Si consiglia di controllarne regolarmente la pressione dal momento che gomme sgonfie possono influenzare sull’autonomia.

    Meglio di un semplice test

    Sebbene diverse organizzazioni e Case automobilistiche abbiano studiato l’effetto del freddo sull’autonomia delle auto elettriche, in genere questi test vengono eseguiti in ambienti di laboratorio o recuperando i dati provenienti da una piccola quantità di modelli scelti per tale prova.

    La startup americana Recurrent con sede a Seattle, collabora con una comunità composta da migliaia di possessori di veicoli elettrici per portare avanti un progetto più ampio, recuperando innumerevoli dati ottenuti in condizioni di guida reale e provenienti da diversi recenti modelli di BEV.

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    Recurrent auto si basa su dati recuperati da 10 000 veicoli | elettronauti It

    Le auto elettriche durante il periodo invernale perdono la loro autonomia a causa del calo delle temperature rispetto alla temperatura di esercizio. Questa analisi sull’autonomia include dati provenienti da oltre 10.000 veicoli ed include sia le informazioni provenienti dai dispositivi di bordo che tutte le variabili durante l’utilizzo in condizioni di guida invernali, come il terreno irregolare, la velocità e l’invecchiamento del pacco batteria.

    Se diamo un’occhiata ai dati dello studio Recurrent, possiamo constatare che le pompe di calore consumano meno energia pertanto migliorano l’autonomia dei BEV durante il periodo invernale.

    Michael Kim (EV Charger Reviews), ha osservato una differenza tra l’uso del riscaldamento a resistenza e delle pompe di calore confrontando due modelli Tesla una Model 3 con riscaldamento mediante resistenze e una Model Y con pompa di calore. In marcia con temperature esterne prossime allo zero (- 1°C), la Model 3 ha registrato un aumento del consumo energetico del 26%, mentre la Model Y ha avuto solo un aumento dell’8%. D’altro canto, le pompe di calore perdono l’efficienza quando le temperature esterne scendono sotto lo zero (- 6°C).

    Nella maggior parte dei casi, la riduzione dell’autonomia del pacco batteria è dovuta le reazioni chimiche che rallentano alle temperature più fredde, riducendo la potenza disponibile e l’autonomia del 10-12%. Mentre l’uso del climatizzatore a bordo del veicolo potrebbe amplificare la perdita di autonomia fino al 40%.


    Se possedete già una vettura elettrica, quale calo di autonomia avete riscontrato voi nel periodo invernale?

    Fonte

     


    Alan Murarotto
    Alan Murarotto
    tecnico meccatronico, formatore automotive, professionista della mobilità. Aiuto i lettori a districarsi nel labirinto delle dinamiche che governano la transizione energetica, dalla burocrazia agli aspetti legati alla guida di veicoli elettrici e non solo, con accenni tecnici per una visione a 360°.

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