Ricaricare l’auto elettrica in 15 minuti: dalla Svizzera la soluzione

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charging-ev-in-15-minutesRicariche fast, ricariche ultra-fast: agli occhi del consumatore sempre troppo lente rispetto al classico rifornimento di benzina. Si sa bene che una delle barriere psicologiche che relegano gli Electric Vehicles alla loro nicchia è la paura di rimanere a secco e di dover aspettare molto, troppo, per poter ripartire.

Per la verità le ricariche “fast”, poco diffuse in Italia, già esistono ed abbattono i tempi rispetto alle prese “domestiche” a una sola mezz’ora. Ben diverso sarebbe però se i minuti per ottenere un degno rifornimento fossero solo 15: di questo parla la dimostrazione realizzata da un pool di istituti di ricerca svizzeri.

Un “buffer” è ciò che corrisponde alla soluzione trovata dall’Ecole Politechnique Federale di Losanna (EPFL), in collaborazione con gli Swiss Federal Laboratories for Material Science and Technology (EMPA), l’Istituto di Tecnologia Svizzero di Zurigo, il prestigioso ETHZ, e l’Universita di Berna di Scienze Applicate.

Secondo i test condotti, un sistema cosiddetto di “intermediate storage”, nel quale un’accumulatore di grandi dimensioni a bassa tensione fa da filtro tra la rete elettrica ed il veicolo da ricaricare, è la strada per abbassare i tempi.

Questa batteria stanziale ha il compito di immagazzinare costantemente energia a basso voltaggio dalla rete, sfruttando un sistema, simile ad un buffer, per scaricare una grande quantità di essa verso il veicolo che vi si connette in ricarica.

Per poter rifornire il pacco batterie di un veicolo in tempi inferiori agli attuali l’operazione da compiere è sostanzialmente far affluire più energia nello stesso tempo: questo sistema è stato pensato apposta per raggiungere i 4.5 MW di potenza, in grado di caricare un pacco batterie da 150 km di autonomia in, appunto, meno di 20 minuti.

L’aspetto interessante è che i vantaggi, oltre che per i veicoli, si hanno per le reti, dato che non viene mai richiesta tutta l’energia in tempo reale al distributore ma, anzi, l’accumulatore cui le vetture si connettono lavora al voltaggio della rete, basso se residenziale, medio se trattasi di distribuzione su scala più vasta.

In pratica è aggirato il problema del picco di richiesta, che in questo caso sarebbe acuito dalla quantità di energia richiamata dalle stazioni di ricarica per effettuare un “pieno” in soli 15 minuti.

Per provare ulteriormente la funzionalità del sistema, l’Energy Center and Industrial Electronics Lab dell’EPFL ha costruito un simulatore in grado di drenare energia alla rete a basso voltaggio e di trasferirne dai 20 ai 30 kWh in un quarto d’ora, quanto basta per caricare batterie da 120-250 km di autonomia.

L’obiettivo dichiarato da Massimo Capezzali, direttore del Centro, era di “abbattere la soglia psicologica della mezz’ora”. “C’è però spazio per ulteriori miglioramenti”, ha assicurato il ricercatore.

Un’ultimo aspetto che dona peso alla ricerca è la possibilità di stimare la reale capacità che le stazioni di ricarica del futuro dovranno avere – quando cioè le auto elettriche non saranno più un’eventualita rara – e, di conseguenza, le dimensioni del buffer usato dagli Svizzeri.

A tal fine è stata elaborata un’equazione inclusiva di parametri quali le statistiche sul traffico, il numero stimato di veicoli elettrici circolanti, la capacità delle batterie dei veicoli, le esigenze medie degli utenti ed altre ancora.

La simulazione, elaborata sulla base dei dati raccolti nel cantone francese della Confederazione Elvetica, ha confermato che si tratta di uno scenario realistico, restituendo che una stazione che si trovi di fronte all’esigenza di caricare 200 auto elettriche al giorno avrebbe bisogno di un’intermediate storage pari a 2.2 MWh.

In termini di consumi, equivale al fabbisogno annuo di un’abitazione, in termini di spazio, occorrerebbero 4 batterie grandi come container.

Nulla che spaventi i ricercatori svizzeri, che vedono quello descritto come uno degli orizzonti plausibili per il prossimo futuro, in coesistenza con altri sistemi che integreranno Smart Grid ed energy storage.

 

Andrea Lombardo

Fonte: EPFL

 

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