Le batterie delle auto elettriche sono la componente più importante di queste vetture. Vediamo assieme come funzionano, come vengono smaltite e quanto costano.
Al centro dello sviluppo e della diffusione delle auto elettriche ci sono proprio le batterie.
Infatti tutte le case automobilistiche stanno investendo per aumentare la loro performance e raggiungere un’autonomia di centinaia di chilometri prima di dover essere ricaricate.
1. Batterie auto elettriche: cosa sono e come funzionano?
Le batterie delle auto elettriche sono la componente centrale dell’auto dato che sono in grado di accumulare energia chimica e di rilasciarla sotto forma di elettricità.
L’energia elettrica prodotta dalle batterie viene infatti trasferita al motore elettrico che a sua volta la trasforma in energia meccanica.
Come funzionano le batterie auto elettriche?
Il funzionamento delle batterie è abbastanza complesso ma può essere riassunto in questo modo: all’interno delle batterie avviene un processo chimico capace di generare un flusso di elettroni. Lo spostamento di questo flusso dal polo negativo (anodo) a quello positivo (catodo) attraverso una sostanza chiamata elettrolita genera la corrente continua utile a muovere la vettura.
2. Tipi di batterie auto elettriche
Nel corso degli anni sono stati prodotti diversi tipi di batterie che si distinguono, principalmente, a seconda del tipo di sostanza presente al loro interno.
Batterie auto al piombo
Questa sostanza non è sempre stata liquida, infatti nelle prime batterie era presente il piombo che, tuttavia, le rendeva meno efficienti ed erano necessari 10 ore per la ricarica.
Batterie auto elettriche NiMH
A queste sono seguite le batterie al nichel-metallo idruro (NiMH) installate nelle prime auto elettriche come la Toyota Prius. Le batterie NiMH hanno o un anodo in lega metallica e un catodo in nichel ma, nonostante ciò, il loro rendimento è molto basso e sono oggi poco diffuse.
Batterie auto elettriche agli ioni di litio
Le batterie attualmente installate nelle auto elettriche sono quelle agli ioni di litio.
Queste presentano un catodo di ossido di litio e cobalto ed un anodo di grafite e sono nate dalla necessità di aumentare efficienza e prestazioni. Nonostante i grandi passi in avanti, anche queste batterie non sono perfette dato che perdono potenziale ad ogni ricarica fatta.
Le batterie allo stato solido
Proprio per ovviare ai problemi delle batterie agli ioni di litio, la ricerca si sta muovendo verso quelle allo stato solido.
Si tratta delle batterie più recenti e presentano al loro interno del materiale non liquido, come ceramica o vetro, che permette di spostare gli ioni tra l’anodo e il catodo in modo più efficiente aumentando così la densità energetica della batteria.
3. Durata batteria auto elettrica
Una questione centrale quando si parla delle batterie della auto elettriche è, infatti, la loro durata, indicata in anni o anche in migliaia di chilometri dalle case automobilistiche.
Attualmente, sul mercato, le batterie agli ioni di litio hanno un’autonomia di massimo 8 anni che si traduce in una percorrenza chilometrica differente a seconda della performance dell’auto elettrica.
Le case automobilistiche garantiscono, infatti, per ogni modello una certa durata delle batterie, ad esempio:
- Toyota Prius: 8 anni e 300.000 Km
- Tesla Model S: 8 anni e 250.000 Km
- Nissan Leaf: 8 anni e 160.000 Km
- BMW i3: 8 anni e 100.000 Km
4. Costo batterie auto elettriche
Un altro tema molto caldo, quando si parla delle batterie delle auto elettriche, è il loro costo. Infatti, al prezzo di listino della vettura va sempre aggiunto quello per il loro acquisto o noleggio.
La maggior parte delle case automobilistiche dà ai consumatori due possibilità:
- Noleggiare la batteria: si pagherà una rata mensile per utilizzare la batteria. Se dovessero esserci problemi si potrà sostituirla senza alcun costo aggiuntivo.
- Acquistare la batteria: per un costo che va dai 3000 ai 10.000 euro si potrà comprare la batteria senza però godere della sostituzione gratuita qualora non sia più in garanzia.
Alcune case come Renault o BMW offrono il servizio di upgrade della batteria: per un costo che parte dai 3.500 euro si potrà sostituire la batteria dell’auto con una più tecnologica ed efficiente.
5. Smaltimento batterie auto elettriche: come funziona e alternative
Accanto alla durata, anche lo smaltimento delle batterie delle auto elettriche è un tema molto discusso. Infatti quelle agli ioni di litio, le più diffuse, presentano dei materiali chimici al loro interno come nichel e cobalto che possono essere riutilizzati purché vi siano a disposizione le tecnologie giuste.
Attualmente lo smaltimento delle batterie al litio avviene, infatti, in questi 2 modi:
- Recupero delle sostanze contenute nelle batterie: esistono dei centri di smaltimento appositi in cui vengono recuperati nichel o cobalto presenti nelle batterie;
- Riutilizzo delle batterie: le batterie scariche vengono riutilizzate per svolgere altri compiti come alimentare i lampioni stradali, elettrodomestici o per immagazzinare l’energia dei pannelli solari.