Aprire la strada a una nuova generazione di batterie per veicoli elettrici
Con la promessa di emissioni prossime allo zero, maggiore efficienza, migliori prestazioni e consumi ridotti, i veicoli elettrici potrebbero aiutare l’Europa a raggiungere i propri obiettivi climatici ed energetici. Ma per trasformare queste potenzialità in realtà è necessario che offrano prestazioni paragonabili a quelle dei veicoli a motore tradizionali. Attualmente, questo traguardo non è ancora stato raggiunto. Ad esempio, la maggior parte dei veicoli elettrici ha un’autonomia notevolmente inferiore rispetto alle auto a gas, e il fatto che la ricarica della batteria possa richiedere fino a un’ora, o molto di più, può renderli meno convenienti. Ciò che serve ai veicoli elettrici è una batteria migliore: esattamente ciò che il progetto HELIOS(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, si propone di costruire. «Attraverso un approccio olistico, il progetto HELIOS studia le progettazioni ecologiche ottimali e i processi avanzati per dimostrare pacchi batteria innovativi, più leggeri ed ecologici per veicoli elettrici, come modelli efficaci per l’elettromobilità urbana», afferma Tomas Jezdinsky, consulente freelance dell’International Copper Association, il partner responsabile della diffusione dei risultati.
Due concetti di batterie per veicoli elettrici perfettamente funzionanti
Il cuore del progetto è un concetto di pacco batterie unico, modulare e scalabile. La soluzione è anche ibrida, perché contiene celle di batterie ad alta energia (HE) e ad alta potenza (HP), un concetto che disaccoppia l’energia dalla potenza e quindi aumenta la flessibilità. «Usando una combinazione di celle ad alta energia e ad alta potenza, la nostra soluzione è progettata per estendere l’autonomia di un veicolo elettrico e accelerare i tempi di ricarica, affrontando così due dei principali ostacoli all’adozione dei veicoli elettrici», spiega Jezdinsky. Il progetto ha sviluppato due concetti di batterie elettriche completamente funzionali: uno destinato a una piccola autovettura e l’altro a un autobus elettrico. Ogni concetto usa un’architettura di sistema di gestione della batteria (BMS) senza fili e presenta un sottopacco a circuito termico chiuso composto da quattro moduli (HP o HE). «Questa configurazione non solo consente di scalare il pacco batterie e di adattarlo ai vari casi di uso dei veicoli elettrici, ma lo rende anche adatto alle esigenze del futuro, garantendo che le celle di nuova generazione possano essere facilmente integrate nel pacco esistente», aggiunge Jezdinsky.
Un pacco batteria sostenibile, più duraturo e riciclabile
Il progetto HELIOS non solo ha costruito un pacco batterie migliore, ma ha anche adottato misure per garantire che sia sostenibile. Ad esempio, il suo design modulare consente di riconfigurarlo facilmente per l’accumulo di energia, prolungando così il ciclo di vita complessivo del sistema. Inoltre, attuando i principi della eco-progettazione nella selezione dei materiali, nella progettazione e nell’assemblaggio, il progetto contribuisce a migliorare il ciclo di vita complessivo dell’imballaggio e il riciclo dei suoi componenti. Pertanto, la soluzione supporta iniziative dell’UE come il regolamento sulle materie prime critiche(si apre in una nuova finestra) e il regolamento sulle batterie(si apre in una nuova finestra).
Collaborazione con altri progetti finanziati dall’UE relativi alle batterie
Pur rimanendo un concetto, la soluzione ibrida HELIOS sposta l’ago della bilancia verso una nuova generazione di pacchi batteria. «Esplorando i pro e i contro di un approccio ibrido, abbiamo fornito nuovi spunti che altri progetti possono usare per sviluppare ulteriormente una soluzione sostenibile per le batterie dei veicoli elettrici», conclude Jezdinsky. Alcune delle tecnologie innovative messe a punto durante il progetto, come il sistema BMS wireless, sono già in fase di commercializzazione attraverso aziende partner. Nell’ambito del Cluster COLLABAT(si apre in una nuova finestra) di ricerca e sviluppo sulle batterie, il gruppo di ricerca di HELIOS continua a collaborare con altri progetti finanziati dall’UE, tra cui ALBATROSS, LIBERTY, MARBEL, InnoBMS, iBattMan, ARISE e S4MILE.
