L'inverno sta arrivando e se possiedi un veicolo elettrico devi iniziare a prepararti, ma perché?
Bene, perché le prestazioni del tuo veicolo elettrico hanno un impatto negativo quando la temperatura inizia a scendere, e ci sono alcune cose che è importante sapere sull'uso e la cura del tuo veicolo elettrico in inverno.
Quanta autonomia perde il tuo veicolo elettrico a causa del freddo?
Se hai utilizzato uno smartphone in condizioni gelide, sai che le prestazioni della batteria subiscono un duro colpo quando la temperatura scende sotto lo zero.
Poiché i veicoli elettrici utilizzano una chimica della batteria simile, anche le loro prestazioni diminuiscono al diminuire della temperatura. Non solo, secondo i test condotti dal Associazione automobilistica americana (AAA) nel 2019 [PDF], l'autonomia è diminuita del 12 percento a 20 gradi Fahrenheit rispetto a 75 gradi Fahrenheit. Questa diminuzione dell'autonomia è aumentata al 41 percento quando è stato utilizzato il riscaldatore della cabina.
Pertanto, è lecito affermare che l'autonomia del tuo veicolo elettrico diminuisce quando fuori fa freddo, ma perché succede?
Bene, ci sono due fattori principali, ma prima di approfondire, proviamo a capire le batterie agli ioni di litio.
Come funzionano le batterie agli ioni di litio?
In parole povere, la batteria del tuo veicolo trasforma l'energia chimica in energia elettrica. Per fare questo, usa tre cose un catodo, un anodo e un elettrolita.
L'anodo costituisce il terminale negativo della batteria e ha un'alta densità di atomi di litio ricchi di elettroni. Questi atomi sono intrappolati in uno strato di grafite e vogliono liberarsi del loro unico elettrone di valenza per diventare stabili. Questa tendenza degli atomi a perdere elettroni è nota come elettropositività e, essendo il litio un metallo, è molto elettropositivo.
Sul catodo abbiamo l'ossido di cobalto che forma il terminale positivo. Questo terminale è caricato positivamente poiché gli atomi di cobalto hanno perso elettroni a favore dell'ossigeno e hanno un'elevata tendenza ad acquistare elettroni. Questa tendenza di un atomo ad acquistare elettroni è nota come elettronegatività.
Per riassumere, gli atomi di litio sull'anodo vogliono perdere elettroni, mentre il cobalto sul catodo vuole guadagnare elettroni. A causa di ciò, gli elettroni si spostano dal terminale negativo al terminale positivo, ed è questo movimento di elettroni che genera elettricità.
Inoltre, tra l'anodo e il catodo è posizionato un elettrolita che consente agli ioni di litio di spostarsi dall'anodo al catodo.
Il suddetto processo avviene durante la scarica e l'esatto contrario accade durante la ricarica della batteria.
Perché l'autonomia del tuo veicolo elettrico diminuisce in inverno?
Ora, in un ambiente ipotetico, la reazione di cui sopra dovrebbe continuare a funzionare per sempre, ma come tutti sappiamo, le batterie non durano per sempre. Ciò è dovuto ad altre reazioni che consumano gli atomi di litio ricchi di elettroni, degradando le prestazioni della batteria. Queste reazioni si verificano a velocità diverse a temperature diverse.
Pertanto, i produttori di celle definiscono un intervallo di temperature in cui le batterie possono funzionare in modo ottimale. Per le batterie agli ioni di litio, la temperatura di scarica è compresa tra -4 e 140 gradi Fahrenheit, mentre l'intervallo di ricarica è compreso tra 0 e 45 gradi Fahrenheit.
Ciò dimostra chiaramente che le batterie agli ioni di litio possono scaricarsi a temperature inferiori allo zero, ma non è consigliabile caricarle contemporaneamente. Inoltre, le batterie agli ioni di litio offrono le migliori prestazioni di scarica a temperatura ambiente e, in situazioni estreme, le loro prestazioni si riducono.
La ragione di questo degrado è la seguente.
Quando si carica la batteria agli ioni di litio, il caricabatterie estrae gli ioni di litio dal catodo, li converte in atomi di litio aggiungendo un elettrone e li incorpora nella grafite sul catodo.
Quando la temperatura diminuisce, gli atomi di litio non si intercalano nella grafite; invece, rivestono la superficie dell'anodo provocando la placcatura al litio. Questo fenomeno di placcatura al litio converte gli atomi di litio altrimenti elettropositivi in un metallo inerte. A causa di ciò, il numero di atomi di litio disponibili per fornire elettroni liberi diminuisce, riducendo le prestazioni della batteria.
La placcatura al litio aumenta quando viene utilizzata un'elevata corrente di carica.
D'altra parte, quando la batteria si scarica, gli ioni di litio devono spostarsi dall'anodo al catodo. Durante questo processo, gli ioni devono muoversi attraverso l'elettrolita, ma quando la temperatura diminuisce, questo processo rallenta all'aumentare della resistenza dell'elettrolita. Questo aumento della resistenza riduce l'autonomia offerta dal tuo veicolo elettrico.
Oltre ai fattori sopra indicati, la batteria ha il compito di mantenere l'abitacolo caldo quando fuori fa freddo. Per questo motivo, la batteria deve far funzionare sia il veicolo che il sistema di riscaldamento, riducendo ulteriormente l'autonomia.
10 cose che puoi fare per migliorare la tua esperienza con i veicoli elettrici in inverno
Ora che abbiamo una comprensione di base del motivo per cui le prestazioni del tuo veicolo elettrico diminuiscono quando la temperatura scende sotto lo zero, possiamo vedere come puoi migliorare la tua esperienza con i veicoli elettrici in inverno.
1. Non ricaricare velocemente il tuo veicolo elettrico a basse temperature
Come spiegato in precedenza, la placcatura al litio è il più grande nemico di una batteria durante le condizioni climatiche fredde. Non solo, ma il fenomeno aumenta quando la corrente di carica è elevata.
Pertanto, si consiglia di non ricaricare rapidamente il veicolo elettrico quando la temperatura ambiente è sotto lo zero
2. Ricarica lentamente il tuo veicolo elettrico di notte
Se prevedi di percorrere lunghe distanze con il tuo veicolo elettrico, è meglio caricarlo fino all'orlo di notte utilizzando la ricarica di livello 1. Questo non solo ti fornirà una carica completa al mattino, ma fornisce anche una corrente di carica lenta che non danneggerà la batteria.
Non solo, ma se non disponi di un garage riscaldato per ricaricare il tuo veicolo elettrico, la ricarica lenta manterrà la batteria al caldo, proteggendola dal freddo.
3. Preparati per tempi di ricarica più lunghi
Poiché l'elettrolito della batteria diventa lento quando fa freddo, la ricarica richiede più tempo. Pertanto, dovresti essere preparato per una durata di ricarica più lunga durante la ricarica in condizioni climatiche più fredde.
4. Non lasciare la batteria scarica in condizioni climatiche fredde
Se non utilizzerai il tuo veicolo per un lungo periodo, ti consigliamo di caricarlo al 70 percento prima di riporlo. In questo modo si ridurranno le reazioni che degradano la salute della batteria.
Inoltre, non dovresti lasciare il tuo veicolo con una bassa percentuale di batteria durante la notte poiché danneggia la salute della batteria.
5. Parcheggia il tuo veicolo in spazi riscaldati
Se hai un garage dove puoi tenere la tua auto di notte, si consiglia di mantenere la temperatura ambiente tra 68 e 72 gradi Fahrenheit.
In questo modo ridurrai le reazioni interne che degradano la batteria del tuo veicolo elettrico, offrendo migliori prestazioni della batteria per un periodo prolungato.
6. Preriscalda il tuo veicolo elettrico prima di uscire
Prima di andare al lavoro, è meglio preriscaldare lentamente l'auto mentre svolgi le faccende quotidiane. Questo non solo ti terrà al caldo quando esci, ma poiché l'auto si riscalda lentamente, il pacco batteria non sarà molto stressato durante la guida.
Inoltre, puoi anche collegare il caricabatterie alla tua auto mentre la riscaldi in modo che l'energia venga prelevata dal caricabatterie e non dalle batterie, offrendoti più autonomia per la giornata.
7. Mantieni il calore basso
Se hai intenzione di fare un viaggio in macchina in inverno, il riscaldamento della tua auto è il più grande nemico della batteria. Anche se ti tiene al caldo, riduce l'autonomia della batteria.
Pertanto, piuttosto che far funzionare il riscaldatore a tutto gas, è meglio utilizzare i sedili e il volante riscaldati per mantenere le mani e il corpo al caldo. Questo potrebbe aumenta la tua autonomia EVe non dovrai ricaricare il tuo veicolo così spesso.
8. Usa livelli inferiori di rottura della rigenerazione
La maggior parte dei veicoli elettrici offre diversi livelli di frenata rigenerativa. Ciò consente all'EV di caricarsi mentre vengono applicati i freni. Detto questo, se stai guidando in condizioni climatiche fredde, un livello più alto di rigenerazione può far slittare il tuo veicolo su superfici innevate.
Inoltre, l'elevato livello di frenata rigenerativa fornirebbe correnti elevate alla batteria, che potrebbero danneggiarla a causa delle temperature più rigide.
9. Usa la modalità Eco
Se non hai intenzione di trascinare la gara sul tuo veicolo elettrico, è meglio attivare la modalità ECO quando fuori fa freddo. Ciò fornirebbe una portata migliore e ridurrebbe il carico sulla batteria, offrendo una migliore salute della batteria.
10. Passa attraverso la lista di controllo del motore a combustione interna (ICE).
Sebbene alla guida di un veicolo elettrico è un'esperienza diversa da un ICE, ha ancora componenti esterni come pneumatici e tergicristalli, che non vanno bene quando fa freddo. Pertanto, si consiglia di procurarsi un nuovo paio di tergicristalli e pneumatici da neve.
È sicuro guidare un veicolo elettrico in condizioni di gelo?
Un veicolo elettrico offre agli utenti un'esperienza di guida diversa e viene fornito con molte campane e fischietti. Detto questo, il freddo è il tallone d'Achille di un veicolo elettrico in quanto ostacola la chimica del pacco batteria che lo alimenta.
I proprietari di veicoli elettrici possono ottenere il meglio dai loro veicoli dotati di sistemi di gestione della batteria intelligenti e delle migliori pratiche di gestione dei veicoli elettrici.