Month: September 2024

Le batterie sono una componente fondamentale delle auto elettriche ma anche uno dei suoi elementi più discussi, sia quando si parla di prestazioni che quando si analizza l’impatto ambientale delle BEV.

 

Il fatto che tra i principali componenti dei sistemi di accumulo ci siano materiali come litio, cobalto o nichel alimenta il timore che smaltire le batterie possa essere un problema e avere un impatto negativo sull’ambiente; inoltre, ci sono spesso dubbi rispetto allo smaltimento delle batterie stesse una volta che non sono più in grado di accumulare l’energia necessaria ad alimentare le vetture elettriche. Ma è davvero così?

 

Le batterie non finiscono in discarica

Partiamo col dire che in Europa lo smaltimento delle batterie in discarica è vietato: una volta terminato il primo ciclo di vita le batterie possono essere riutilizzate per altri scopi, mentre quando la batteria è del tutto inutilizzabile è obbligatorio il riciclo dei materiali e dei componenti.

 

Negli ultimi anni in UE è stato avviato un piano ambizioso con cui, entro il 2031, innalzare tra l’80 e il 90% le percentuali di recupero mirato di materiali rari come litio, cobalto, rame, piombo e nichel.

 

Un programma che consente di risparmiare sulla ricerca e sulla lavorazione interna delle materie prime, tagliando le attività minerarie: una vera e propria opportunità per l’Italia e per tutti gli altri stati europei per acquisire indipendenza industriale, crescita economica, produttiva e occupazionale, senza rinunciare al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità ambientale per cui l’elettrificazione della mobilità privata è già un tassello fondamentale.

 

La seconda e la terza vita delle batterie

Prima di essere smaltita, la batteria di un’auto elettrica può vivere una seconda e, in alcuni casi, anche una terza vita; indicativamente, la maggior parte delle case automobilistiche garantisce la batteria per 8 anni. Al termine del suo primo ciclo di vita si misura lo stato di salute (State of Health, SoH), ovvero la sua capacità di accumulo dell’energia rispetto al suo stato originale, e in base a questa percentuale esistono tre strade:

 

– Quando la batteria ha una capacità di accumulo superiore al 75% può essere utilizzata per altri scopi, come ad esempio all’interno di sistemi di accumulo statico.

– Con una capacità compresa tra il 65% e il 75% la batteria può essere ricondizionata: viene disassemblata, riparata e riportata alla sua capacità di accumulo originale

– Le batterie con una percentuale inferiore al 65% devono essere obbligatoriamente riciclate secondo le normative dell’Unione Europea.

 

Riciclo delle batterie: non un problema ma una risorsa

Nuove destinazioni di utilizzo, minore dipendenza dall’importazione di materie prime, creazione di nuovi posti di lavoro in tutta Europa. Il riciclo e il riutilizzo delle batterie non solo porta vantaggi ambientali e industriali, ma attiva un ciclo di economia circolare che potenzialmente genera profitti economici molto importanti per l’Italia e per gli altri stati membri.

 

Si stima che in Europa al 2050 il riciclo delle batterie delle auto elettriche creerà un giro d’affari da 6 miliardi di euro; in Italia, senza valutare l’indotto e prendendo in considerazione solo le batterie delle auto elettriche presenti sul territorio, si stimano 600 milioni di euro di ricavi.

 

Fonti:

– https://www.motus-e.org/studi_e_ricerche/il-riciclo-delle-batterie-dei-veicoli-elettrici-2050-scenari-evolutivi-e-tecnologie-abilitanti/

– https://www.consilium.europa.eu/it/press/press-releases/2023/07/10/council-adopts-new-regulation-on-batteries-and-waste-batteries/#:~:text=Il%20regolamento%20prevede%20livelli%20minimi,al%206%25%20per%20il%20nichel.

– https://www.tecnobattery.it/2023/03/ciclo-di-vita-delle-batterie-al-litio-e-al-piombo/

 

Lo State of Charge (SoC) rappresenta lo stato di carica di una batteria, misurato in relazione alla sua capacità totale: si tratta di un indicatore fondamentale, che riflette la quantità di energia disponibile all’interno della batteria. Il SoC fornisce un’indicazione chiara dell’energia rimanente prima che la batteria si esaurisca, risultando cruciale per il monitoraggio e la gestione della batteria stessa.

 

È fondamentale, per garantire prestazioni elevate e una lunga vita utile alle batterie delle auto elettriche, implementare strategie efficaci di gestione dello State of Charge: un SoC ben monitorato e mantenuto all’interno di intervalli ottimali non solo preserva lo stato di salute della batteria (State of Health, SoH), ma contribuisce anche a migliorare l’efficienza energetica e la sicurezza del veicolo.

 

Perché monitorare lo State of Charge?

Un monitoraggio accurato dello State of Charge è essenziale per garantire prestazioni ottimali, sicurezza e longevità della batteria. Ci sono tre ragioni per monitorarlo accuratamente:

 

1. Ottimizzazione delle prestazioni

Conoscere il SoC consente di ottimizzare l’uso della batteria, evitando situazioni di sovraccarico o scarica completa che potrebbero danneggiare le celle e ridurre la vita utile della batteria stessa.
Inoltre, è fondamentale cercare di evitare temperature estreme: un eccessivo surriscaldamento durante l’uso o la ricarica può accelerare il degrado delle celle. Un monitoraggio continuo aiuta anche a pianificare con precisione l’autonomia residua, migliorando l’efficienza complessiva del veicolo.

 

2. Aumento della sicurezza

Un monitoraggio adeguato del SoC è cruciale per la sicurezza operativa. Le batterie sovraccaricate o scaricate eccessivamente possono diventare instabili, aumentando il rischio di surriscaldamento. Invece di attendere che la batteria si scarichi completamente, è consigliabile effettuare ricariche frequenti senza raggiungere il 100%: questo riduce lo stress e migliora l’efficienza nel lungo periodo.

 

3. Gestione energetica efficiente

Mantenere il SoC entro un range ottimale, generalmente compreso tra il 20% e l’80%, assicura una gestione energetica efficiente e una maggiore durata del sistema. Infatti, operare entro questo intervallo riduce lo stress sulle celle della batteria, prolungandone la vita operativa e migliorando l’efficienza del ciclo di carica-scarica.

 

Sistemi di gestione della batteria (BMS)

Il Battery Management System (BMS) è il cuore del sistema di gestione delle batterie nelle auto elettriche: questo componente essenziale monitora continuamente lo stato delle celle della batteria, analizzando parametri come la tensione, la corrente e la temperatura. Il BMS calcola in tempo reale lo State of Charge, permettendo al veicolo di ottimizzare il consumo di energia e prevenire potenziali problemi come sovraccarichi o scariche eccessive, che possono ridurre drasticamente la vita utile della batteria.

 

Nel contesto delle auto elettriche, il BMS svolge anche un ruolo cruciale nella gestione termica, evitando che la batteria si surriscaldi durante la ricarica o l’uso intenso. Un BMS avanzato può bilanciare le celle della batteria, garantendo che tutte operino in modo uniforme e migliorando l’efficienza complessiva del sistema.

 

Lo State of Charge quindi è un parametro necessario per la corretta gestione e ottimizzazione delle batterie; con una buona gestione del SoC è infatti possibile garantire prestazioni ottimali, maggiore sicurezza e un aumento della durata utile delle batterie.

La Smart Mobility rappresenta il futuro dello sviluppo della mobilità sostenibile: grazie all’implementazione di una serie di diverse tecnologie, infrastrutture e soluzioni, è infatti possibile integrare efficienza, digitalizzazione e sostenibilità, migliorando non solo la qualità della vita delle persone in ambito urbano, ma rendendo al contempo gli spostamenti e i viaggi sempre più ecologici e sostenibili.

 

Il concetto di Smart Mobility abbraccia una vasta gamma di soluzioni: dall’adozione sempre più estesa della mobilità elettrica, sia privata che condivisa, fino al potenziamento dei trasporti pubblici e della mobilità dolce, con l’obiettivo di ridurre il traffico e ottimizzare gli spostamenti.

 

Per promuovere una mobilità davvero sostenibile e accessibile a tutti è fondamentale, inoltre, lo sviluppo di una estesa e capillare rete di ricarica per veicoli elettrici. L’installazione di stazioni di ricarica ultra-veloce e ad alta potenza, come quelle che sta costruendo Ewiva in Italia, è essenziale per incentivare una sempre maggiore diffusione delle auto elettriche, riducendo i tempi di ricarica e rendendone più vantaggiosa e pratica l’adozione.

 

Per rendere le città sempre più sostenibili, in un’ottica di Smart Mobility è importante una sempre maggiore sinergia e integrazione tra differenti mezzi di trasporto, supportata dall’implementazione di servizi digitali che ottimizzano i percorsi e migliorano l’efficienza.

 

In questo contesto, l’interoperabilità tra diversi sistemi di trasporto pubblico e privato permette una pianificazione degli spostamenti sempre più fluida ed efficiente, riducendo di conseguenza il traffico e l’inquinamento.

 

Per sfruttare appieno i benefici della Smart Mobility, è essenziale tenere in considerazione i seguenti principi:

 

1. Promuovere l’adozione di soluzioni di mobilità sostenibili e integrate: incentivare l’interoperabilità e l’integrazione tra mezzi di trasporto privati, sistemi di trasporto pubblico e servizi digitali per la pianificazione degli spostamenti.

 

2. Incentivare l’adozione della mobilità elettrica: non solo tramite incentivi per l’acquisto dei veicoli, ma garantendo benefici per gli e-driver e implementando politiche a sostegno della diffusione delle stazioni di ricarica.

 

3. Incentivare l’uso del trasporto pubblico: migliorare la qualità, la frequenza e l’accessibilità del trasporto pubblico, rendendolo una soluzione di mobilità efficiente e sostenibile.

 

4. Implementare soluzioni di mobilità condivisa: promuovere l’utilizzo di servizi di car-sharing e bike-sharing, incentivandone l’utilizzo integrato con altre modalità di trasporto sostenibili.

 

La transizione verso una Smart Mobility richiede la collaborazione tra amministrazioni pubbliche, aziende private e cittadini, con l’obiettivo comune di creare città più vivibili, sostenibili e pronte per le sfide future della mobilità.

 

Fonti:

– https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52020DC0789

– https://corporate.enelx.com/it/question-and-answers/what-is-a-smart-city

– https://www.nomadia-group.com/it/risorse/blog/vantaggi-e-sfide-della-smart-mobility/