Informazioni di base sulle batterie

Cosa dovresti sapere sulle batterie nelle auto elettriche.

Quali tipi di batterie vengono utilizzati nelle auto elettriche?

Finora, le batterie agli ioni di litio sono state utilizzate principalmente nelle auto elettriche. Questi immagazzinano energia in forma chimica e poi rilasciano questa energia come energia elettrica durante la guida. In linea di principio, le batterie nelle auto elettriche non differiscono dalle batterie utilizzate, ad esempio negli smartphone. Poiché un'auto elettrica richiede molta più energia, le batterie sono divise in moduli, che a loro volta sono costituiti da singole celle.

La batteria LFP è un tipo speciale di batteria agli ioni di litio in cui l'elettrodo è fatto di litio ferro fosfato invece di litio cobalto. Pertanto, nella produzione di batterie LFP, il raro cobalto può essere eliminato, il che le rende più economiche. Tuttavia, le batterie LFP sono meno resistenti al freddo. Quando la temperatura ambiente scende, una batteria LFP perde rapidamente potenza. Le batterie LFP sono state recentemente spesso menzionate in relazione al produttore cinese BYD. Il produttore chiama le sue batterie "batterie blade" e le consegnerà dal 2 ° trimestre del 2022, in particolare a Tesla. Secondo BYD, la particolarità delle batterie blade è il numero estremamente elevato di 3.000 cicli di ricarica possibili.

Una nuova tecnologia della batteria sarà probabilmente lanciata alla fine del 2023. La cosiddetta batteria agli ioni di sodio fa a meno di materie prime costose come litio, rame, nichel e cobalto. Le materie prime necessarie per le batterie agli ioni di sodio sono più facili da ottenere e da lavorare con meno energia. Inoltre, le batterie agli ioni di sodio sono meno infiammabili, meglio ricarica rapida e più potenti a basse temperature. Nel complesso, questa nuova forma di batteria è più sostenibile ed economica da produrre.

Anche il terzo tipo di batteria è ancora in fase di sviluppo. Le cosiddette batterie a stato solido dovrebbero essere pronte per il mercato alla fine del 2022. Le batterie allo stato solido sono meno complesse delle batterie agli ioni di litio, offrono una maggiore densità di energia e sono significativamente più economiche da produrre. Anche le batterie a stato solido saranno più piccole, in modo che l'autonomia dell'auto elettrica aumenti in modo significativo. Il produttore cinese di auto elettriche Nio ha annunciato una batteria a stato solido che fornirà un'autonomia di oltre 1.000 km.

L'Istituto tedesco Fraunhofer sta lavorando a una batteria con tecnologia SALD,che dovrebbe anche garantire gamme estreme e può anche essere caricata circa cinque volte più velocemente di una corrente batteria agli ioni di litio. Stiamo ricercando nuovi tipi di batterie per l'elettromobilità in tutto il mondo. Fino a quando le nuove batterie non raggiungeranno la maturità del mercato, la batteria agli ioni di litio sarà ulteriormente sviluppata, in modo che i progressi in termini di autonomia, tempo di ricarica e compatibilità ambientale possano essere previsti anche nel prossimo futuro.

Quali problemi sorgono nella produzione di batterie per auto elettriche?

Sebbene diversi studi giunino a conclusioni diverse, la CO2 prodotta durante la produzione di batterie è considerata un grosso problema. Quindi, prima che un'auto elettrica si metta in viaggio, ha già un grande cosiddetto "zaino CO2" nel suo bagaglio. Rispetto alle auto con motori a combustione, tuttavia, questo diventerà sempre più piccolo nel tempo perché non viene emessa CO2 durante il funzionamento dell'auto elettrica.

Quanto dura la batteria nell'auto elettronica e cosa succede quando è scarica?

Una batteria per auto e-car con tecnologia agli ioni di litio può essere caricata da 1.500 a 2.500 volte. Con un'autonomia media di circa 200 km per carica, ciò si traduce in un chilometraggio da 300.000 a 500.000 chilometri. Le batterie più moderne dovrebbero già essere in grado di essere caricate fino a 3.000 volte. Nel tempo, tuttavia, le batterie perdono capacità, in modo che alla fine di una durata della batteria sia disponibile solo il 70-80 percento della capacità originale.

Le case automobilistiche di solito danno una garanzia di 8 anni sulle loro batterie. Se una batteria per un'auto elettronica non ha più una capacità sufficiente, può essere utilizzata per altre attività o viene riciclata. Nella cosiddetta applicazione "Second-Life", la batteria può essere utilizzata e.B. come deposito di energia nelle abitazioni private per altri 10-12 anni, poiché la batteria è significativamente meno stressata qui a causa di fasi di carica e scarica più uniformi.

Un'altra opzione è il riciclaggio delle batterie, che, tuttavia, è ancora in gran parte non redditizio a causa dell'energia richiesta. Esistono due approcci al riciclaggio delle batterie delle auto: fusione o lavorazione meccanica. Il tasso di riciclaggio per la lavorazione è del 90%. Lo zaino CO2 della batteria potrebbe essere ridotto di circa il 40% con questo tipo di riciclo.

I precedenti impianti di riciclaggio delle batterie si trovano a Bremerhaven, Bruxelles e Salzgitter. Volkswagen gestisce l'impianto pilota di Salzgitter dall'inizio del 2021 e può lavorare 3.600 batterie all'anno. Una tipica batteria di un'auto elettrica contiene molto alluminio, plastica e acciaio. Inoltre, circa 4 kg di litio, 11 kg di manganese, 12 kg di cobalto, 12 kg di nichel e 33 kg di grafite possono essere riciclati.

Attualmente, gran parte della batteria per auto elettriche è ancora in uso nelle auto elettriche stesse o in applicazioni di seconda vita. Ci vorrà quindi del tempo prima che inizi il riciclaggio delle batterie in quantità maggiori.

Quanto sono pesanti le batterie delle auto elettriche e dove si trovano?

Nelle moderne auto elettriche, gli alloggiamenti della batteria con i singoli moduli batteria si trovano nel pavimento del veicolo. L'alloggiamento della batteria protegge le batterie in caso di incidente e l'installazione nel pavimento del veicolo garantisce un baricentro basso a causa dell'elevato peso delle batterie, che avvantaggia il comportamento di guida. Il peso di una batteria per auto e-car è compreso tra 250 kg e 700 kg.