Solo alcuni giorni fa vi avevamo parlato dell’ottimo risultato ottenuto da una Nissan Leaf guidata per oltre 180 Km con una sola ricarica e senza particolari precauzioni per aumentare la percorrenza. Ma che significato avrebbero quei 180 se confrontati con 600 km guidando a 90 Km/h su strade pianeggianti e a volte saliscendi con il riscaldamento acceso su un’auto in grado di ospitare 5 persone e bagagliaio completamente libero?

Una star-up tedesca nel settore delle batterie, DBM Energy, afferma di aver appena fatto quanto descritto in un’Audi A2 convertita, durante un viaggio notturno da Monaco a Berlino usando la loro batteria “KOLIBRI AlphaPolymer Technology”. DBM sostiene che questo ? un record mondiale, anche se un team giapponese ha gi? guidato un’auto elettrica per 1000 Km senza ricariche all’inizio di quest’anno. La differenza comunque ? che il team giapponese ha guidato una minuscola Daihatsu Mira piena di un array di batterie da 74 kWh alla velocit? costante di 40 Km/h intorno a una pista ovale. DBM Energy al contrario afferma che l’Audi A2 convertita ha funzionalit? eguali a quelle di un veicolo convenzionale, incluso spazio per 5 adulti e il bagagliaio completamente libero. La societ? tedesca afferma anche che la batteria KOLIBRI possa essere ricaricata completamente in appena 6 minuti utilizzando “una fonte di corrente-diretta a alto voltaggio” (non si hanno ulteriori informazioni al riguardo).

Nonostante il traguardo raggiungo sia impressionante, mancano informazioni pi? dettagliate, in particolare su che tipo di batteria stiamo parlando. Quanto ? grande? Quanto pesa? Qual’? la sua capacit?? Il sito della start-up tedesca riporta un’immagine che mostra il posizionamento della batteria e del motore all’interno del veicolo, e dallo schema sembra che la batteria non sia immensa. Nel seguito c’? anche un altro schema che mostra il peso della batteria KOLIBRI in relazione alla capacit? energetica in confronto alle attuali batterie agli ioni di litio e piombo-acido, che fa intendere che la KOLIBRI di DBM realizzi un miglioramento di almeno tre volte in confronto alla tecnologia li-ion. Se questo fosse vero rappresenterebbe un progresso impressionante.

Quando gli ? stato domandato del costo della batteria,?Mirko Hanneman, ideatore di DBM e pilota nel percorso record, ha detto che quando si arriver? alla produzione di massa sar? meno costosa in confronto alle batterie li-ion e che una societ? di logistica sta gi? usando questo tipo di batterie per i propri carrelli elevatori, con un’autonomia di 28 ore senza ricarica.

Sebbene ci siano abbastanza elementi per essere scettici, la corsa record ha scomodato un’audience piuttosto credibile. In particolare, la realizzazione del veicolo ? stata sostenuta economicamente dal Ministero dell’Economia Tedesco e dalla societ? di servizi tedesca, lekker Energie. E sul traguardo, Andreas Goerdeler del Ministero dell’Economia ha detto, “Questo ? un grande successo, siamo nel mezzo di una agguerrita competizione globale e questo prova che la Germania ? tra i leaders tecnologici.”

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Se ci fosse oggi una svolta significativa nella tecnologia delle batterie, i veicoli elettrici potrebbero eguagliare in veicoli a combustione interna in termini di costi e comodit? di impiego. Naturalmente questo ? un grande “se” e, per quanto ne sappiamo, non accadr?. Ma questa svolta arriver? prima o poi, la domanda ? quando? Le opinioni differiscono ampiamente, con alcune case automobilistiche che suggeriscono avanzamenti significativi della tecnologia siano dietro l’angolo, mentre altre credono che il vero potenziale dei veicoli elettrici non sar? espresso per decenni. Questo ? un importante argomento di discussione, e il futuro dei veicoli elettrici ? in dubbio.

Quindi, qual’? la possibilit? che un avanzamento epocale nella tecnologia delle batterie si verifichi in pochi anni?

Sfortunatamente questa non ? una domanda a cui sappiamo rispondere con un certo grado di sicurezza, ma almeno Bernd Bohr, presidente di Bosch Automotive Group, crede che questo avanzamento tecnologico sia un decennio, o forse anche pi? lontano. Parlando a una mostra di veicoli commerciali a Hannover, Germania, Bohr ha detto che alcuni composti, come solfato di litio, mostrano propriet? che potrebbero potenzialmente aumentare l’efficienza delle batterie, ma si trovano ancora allo stadio di ricerca ci base.
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Mancano soltanto pochi mesi a quando vedremo le prime automobili elettriche in vendita in grandi volumi, ma la maggior parte degli analisti e dirigenti aziendali pensano che questo tipo di veicoli costituir? soltanto una piccola percentuale del mercato globale nel prossimo decennio. Il problema rimane l’alto costo e il limitato range delle batterie. Mentre gli ingegneri e ricercatori di tutto il mondo lavorano a questi problemi, senza dubbio lo sforzo per massimizzare il range delle automobili elettriche sta portando a miglioramenti dell’efficienza sia dei veicoli ibridi che dei convenzionali veicoli a combustione interna.

Sisteme elettronici pi? efficienti e accessori elettrificati come servosterzo elettrico, compressori per aria condizionata, stanno eliminando gli sprechi inutili che gravano sul motore. Altre tecnologie che stanno vedendo un’adozione sempre pi? ampia sono i sistemi start-stop e alternatori intelligenti che ricaricano la batteria soltanto durante i rallentamenti.
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Matt Reynolds, un professore del dipartimento di electrical and computer engineering della Duke University, indossa anche altri cappelli, incluso quello di co-fondatore di due societ?. Ma in questi giorni il suo interesse ? in un cappello reale, ora allo stadio di prototipo, un elmetto da cantiere con un piccolo microprocessore e un segnalatore che suona un avvertimento quando ci sono nelle vicinanze macchinari pericolosi in un cantiere.

La cosa inconsueta comunque ? che il microprocessore e il segnalatore lavorano senza batterie. I due componenti elettronici usano cos? poca energia da poterla ottenere dalle onde radio nell’aria.

Le onde radio arrivano dai trasmettitori wireless installati su scavatori e bulldozers e utilizzati per tenere sotto controllo la loro posizione. Il microprocessore controlla la potenza e direzione del segnale radio dai macchinari del cantiere per determinare se chi indossa l’elmetto si trova troppo vicino.

Il Dr. Reynolds ha progettato questo cappello a basso consumo, chiamato SmartHat, insieme a Jochen Teizer, professore presso la?school of civil and environmental engineering presso il Georgia Tech. I due ricercatori sono soltanto alcuni tra le tante persone che stanno progettando apparecchiature e sistemi che consumano cos? poca energia da poterla ottenere dalle onde radio ambientali, riducendo o addirittura eliminando il bisogno di batterie. Il loro lavoro ? stato in parte finanziato dal?National Science Foundation.

Powercast, basata a Pittsburgh, vende trasmettitori di onde radio e ricevitori che usano queste onde per alimentare sensori wireless e altre apparecchiature. I sensori ad esempio controllano la temperatura interna in sistemi automatici che controllano il riscaldamento e aria condizionata in palazzi di uffici.

La societ? ha recentemente introdotto un ricevito per ricaricare sensori wireless privi di batterie, il?P2110 Powerharvester Receiver, e dimostrato il suo utilizzo in moduli che controllano temperatura, livello di luminosit? e umidit?. I moduli utilizzano microprocessori realizzati da?Microchip Technology, di Chandler, Arizona.

Fino a poco tempo fa, l’uso di onde radio per alimintare dispositivi elettronici wireless era largamente limitato perch? le onde perdono energia velocemente diffondendosi, dice?Joshua R. Smith, ingegnere capo presso l’Intel?s research center di Seattle.
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Il Presidente americano Obama era ieri in Michigan per visitare il sito di construzione del nuovo stabilimento per batterie avanzate di LG Chem/CPI a Holland. Il governo federale ? coinvolto nella realizzazione dello stabilimento tramite un finanziamento di 151,4 milioni di dollari, e la visita ha dato la possibilit? al Presidente di promuovere la produzione made in USA. Obama ha detto che lo stabilimento ? un simbolo di dove il Michigan sta andando, ? un simbolo di dove Holland sta andando e dove l’America sta andando. E per quanto riguarda gli U.S. nell’ambito dei veicoli elettrici plug-in, il Presidente ha detto che questo paese realizzer? il 40 percento delle batterie per automotive entro cinque anni. Al momento vengono prodotte negli Stati Uniti circa il due percento delle batterie.

Quando l’impianto produttivo sar? completamente funzionante nel 2012, tra le 300 e le 400 persone lavoreranno li. La scorsa settimana il Presidente Obama ha visitato?Smith Vehicles Kansas City, foto sopra. La maggior parte dei 2,4 miliardi di dollari destinati dall’amministrazione Obama agli aiuti per le batterie per automobili sono andati in Michigan.

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L’azienda dello Utah, Raser Technologies Inc., ha annunciato i risultati di un recente test drive che ha dimostrato oltre 50 miglia (80 km) di range completamente elettrico per il suo veicolo plug-in Hummer H3E.

Secondo Jim Spellman, Vice President of Business Development della società, l’H3E ha usato soltanto il 60 percento della capacità della batteria nel coprire la distanza, il che dovrebbe consentire al veicolo di ottenere una media di oltre 100 miglia per gallone (42,5 km/l) in normali condizioni di guida.

Parlando ancora sull’argomento, Mr. Spellman ha continuato dicendo "In effetti, se dovessimo adottare il metodo che crediamo abbia adottato GM per stimare la percorrenza della Volt, l’Hummer H3E plug-in potrebbe avere più di 190 mpg nella guida in città utilizzando il 70% della batteria." (GM ha affermato che la Volt avrà 230 mpg nella guida in città)

Raser e il suo partner FEV Inc. ha sviluppato il sistema di propulsione E-REV utilizzato nel veicolo specificamente per l’uso in un’ampia varietà di SUV di grandi dimensioni e furgoni leggeri, un segmento di mercato che rappresenta metà dei veicoli sulle strade americane al momento.

Lo sviluppo della tecnologia è stato portato avanti in associazione con il Plug-in Hybrid Development Consortium insieme a aziende elettriche, società produttrici di batterie li-ion e altre aziende produttrici di tecnologie automobilistiche.

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Sistemi di immagazzinamento dell’energia chiamati ultracapacitori potrebbero abbattere il costo delle batterie in veicoli ibridi plug-in di centinaia o migliaia di dollari consentendo di ridurre la dimensione delle batterie a metà, secondo stime dei ricercatori dell’ Argonne National Laboratory di Argonne, IL.

Ultracapacitori potrebbero anche aumentare enormemente l’efficienza di un’altra classe di veicoli che usano piccoli motori elettrici, chiamati microibridi, secondo un recente studio della University of California.

L’uso di ultracapacitori nelle ibride non è un’idea nuova. Ma il costo in discesa per la realizzazione di tali apparecchiature e il miglioramento delle elettroniche necessarie a regolare l’energia fornita e coordinare la loro interazione con le batterie potrebbe renderli presto più pratici, così sostiene Theodore Bohn, un ricercatore presso l’ Argonne Advanced Powertrain Research Facility

Sebbene le batterie abbiano avuto miglioramenti significativi negli ultimi anni, il loro costo è il motivo principale dell’ampia differenza di prezzo tra i veicoli ibridi e loro corrispondenti convenzionali. Questo è particolarmente vero negli ibridi plug-in, basati su grosse batterie per fornire tutta o la maggior parte dell’energia necessaria per viaggiare.

Le batterie sono in parte costose perchè le loro prestazioni degradano nel tempo e, per compensare questo degrado, le case automobilistiche le utilizzano con capacità maggiorata rispetto al necessario così che possano fornire abbastanza energia anche 10 anni di uso del veicolo.

Gli ultracapacitori offrono un modo di estendere la vita della fonte di energia dei veicoli ibridi, riducendo la necessità di maggiorare le batterie. A differenza delle batterie, gli ultracapacitori non utilizzano reazioni chimiche per immagazzinare energia, e non degradano significativamente durante la vita dell’auto, anche quando vengono caricati e scaricati in modo molto intenso che potrebbe danneggiare le batterie. L’aspetto negativo è che immagazzinano molto meno energia rispetto alle batterie, in genere di un ordine di grandezza in meno. Se però gli ultracapacitori venissero abbinati alle batterie, potrebbero proteggere le batterie da questi intensi flussi di energia, Bohn dice, come quelli richiesti per l’accelerazione, quindi estendendo la vita delle batterie. Gli ultracapacitori potrebbero anche assicurare che un’auto abbia la stessa accelerazione all’inizio e alla fine della sua vita.

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“Il nuovo modello della Toyota Prius è diventato eccessivamente popolare, questo ha causato degli incovenienti per i clienti, e gli impianti di produzione stanno facendo gli straordinari lavorando a piena capacità,” sono state queste le parole del direttore organizzativo di Toyota, Takahiko Ijichi, durante una conferenza stampa per annunciare la situazione economica del periodo.

“Sfortunatamente, le batterie non riescono a tenere testa alla richiesta. La produzione di batterie deve essere aumentata per permetterci di aumentare la produzione.”

Toyota Motor Corp. ha una capacità produttiva annuale di 500.000 unità della Prius, Panasonic EV Energy Co., che realizza le batterie al nickel idruro metallico per l’automobile ibrida, non è in grado di incrementare la produzione al disopra del quantitativo previsto, almeno per il momento.

La terza generazione della Prius hybrid è un’oasi di felicità in un periodo altrimenti grigio per l’azienda automobilistica più grande del mondo. L’auto ha una lunghissima lista d’attesa nelle concessionarie e sta superando con molta facilità le vendite della rivale Honda Insight hybrid.

Ijichi ha detto, “Il nuovo modello della Prius sta vendendo piuttosto bene.”

Durante la scorsa estate Toyota aveva annunciato che avrebbe iniziato a costruire la Prius presso uno stabilimento negli Stati Uniti a Tupelo, Missouri, alla fine del 2010, ma dopo le perdite record annunciate nel corso di quest’anno, l’apertura del nuovo impianto produttivo di Toyota è stato bloccato a tempo indeterminato.
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Nei giorno scorsi Nissan ha mostrato le batterie e l’insieme motore/trasmissione del suo nuovo veicolo elettrico. Adesso ha finalmente mostrato l’automobile completa, la Leaf.

Questo veicolo a zero emissioni, con un range di 160 km con una singola ricarica, sarà in vendita alla fine del prossimo anno in Giappone, Stati Uniti e Europa. La sua fonte di energia saranno delle batterie al litio-manganese, sviluppate in joint venture tra Nissan e NEC. Batterie agli ioni di Litio basate su Manganese sono molto popolari tra le aziende automobilistiche (la stessa GM pensa di usarle per la Volt) perchè sono più stabili di quelle basate su ossido di cobalto in genere utilizzate per computer portatili e altri tipi di dispositivi portatili.

Nissan sta assumendo una strategia marcatamente differente da altre case automobilistiche come Toyota, GM e Chrysler, le quali hanno posto la loro attenzione su veicoli ibridi, che possono circolare sia alimentati da elettricità che da combustibili. Anche l’auto che General Motors descrive come veicolo elettrico, la Volt, ha a bordo un generatore a combustione interna che si attiva dopo 40 miglia per consentire all’automobile di proseguire il suo viaggio e mantenere la carica della batteria a un livello minimo accettabile. Poichè i combustibili come benzina o gasolio contengono molti ordini di grandezza più energia delle batterie, tali veicoli presentano un range maggiore di veicoli puramente elettrici come la Nissan Leaf.

Inoltre un serbatoio può essere rifornito molto più velocemente rispetto alle batterie, almeno in assenza di speciali fonti di elettricità, rendendo viaggi di lunga distanza più facili.

Nissan sta collaborando con una società chiamata Better Place su una strategia per estendere il range dei veicoli elettrici. L’idea è quella di realizzare delle stazioni per la sostituzione delle batterie lungo le principali arterie stradali. Basta guidare la propria automobile all’interno di una delle stazioni dove un semplice robot toglie le batterie ormai scariche per sostituirle con altre cariche, e l’automobile potrà tornare velocemente sulla strada. Nissan ha già dato dimostrazione di tale tecnologia lo scorso maggio.
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Se le notizie che arrivano da AutoCar sono accurate, Renault e Nissan stanno progettando tre opzioni per “ricaricare” i propri clienti quando i loro primi veicoli elettrici (EV) saranno in vendita in Europa nel 2011. I primi due sono delle centrali di ricarica lenta e veloce.

L’opzione lenta caricherà la batteria in 4-8 ore su un circuito a 240V. L’opzione più veloce fornirà una carica dell’80 percento in 20 minuti con un circuito a tensione più alta. Le stesse opzioni saranno disponibili anche i veicoli Renault-Nissan disponibili sul mercato Americano.

La terza opzione sarà lo scambio di batterie. Questa opzione sarà disponibile soltanto nelle aree dove è presente un Better Place o un altro provider; e questa opzione potrebbe anche non essere disponibile al lancio.

Una cosa che sicuramente la Renault non ha intenzione di fare all’inizio è vendere le batterie. Invece le batterie saranno concesse in leasing sulla base dei chilometri percorsi come i piani disponibili per i cellulari in base al consumo.

Il primo veicolo elettrico Renault dovrebbe essere la versione di produzione del Kangoo be bop Z.E. seguito da una Megane elettrica per il mercato Israeliano e quindi il nuovo Nissan EV nel 2012.

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