Le auto elettriche soffrono il freddo: vediamo perché

PENSIAMO ALLA BATTERIA - L’inverno ha sconfitto gli eserciti più potenti, ma ha effetti non trascurabili anche nella vita quotidiana, per esempio la nostra automobile. Chi guida veicoli con il motore a scoppio, comprese quindi le ibride, vedrà la temperatura del liquido di raffreddamento salire più lentamente e quindi il motore funzionerà per più tempo a temperature più basse di quelle ottimali, con minor rendimento e maggiori emissioni.

Le automobili elettriche soffrono invece per le batterie, le cui prestazioni - sia in ricarica sia quando erogano energia - diminuiscono se la temperatura è molto bassa, con una diminuzione dell’autonomia e un aumento del tempo di ricarica. I chilometri percorribili diminuiscono e anche le prestazioni, ma le Case hanno messo a punto varie contromisure.

La strategia più efficiente, anche ai fini della durata, è riscaldare la batteria per portarla a temperature di 20-30 gradi centigradi, ma d’inverno la cosa non è semplice: come trovare il calore necessario? Il rendimento dei powertrain elettrici è molto alto e quindi il calore di scarto è basso (basta pensare alle lampadine a led, tiepide perché la maggior parte dell’energia viene convertita in luce con una minima produzione di calore), a differenza di quel che accade nei motori a scoppio. La cosa è ulteriormente complicata dal fatto che occorre riscaldare anche l’abitacolo e non solo la batteria.

MASSIMA EFFICIENZA - Molti costruttori usano una pompa di calore per riscaldare batteria e abitacolo (nel disegno qui sopra). Questo dispositivo “trasporta” il calore invece di generarlo. Secondo l’Audi, per esempio, questo schema di funzionamento riesce a generare fino a 3 kW termici da 1 kW di energia elettrica. Non si può spiegare in poche righe come avvenga questo apparente paradosso, ma possiamo dire che la pompa di calore prende il calore dall’esterno e lo trasferisce al fluido che climatizza la batteria.

Il paradosso si rinnova: come estrarre calore dalla fredda aria invernale? Si sfrutta la differenza di temperatura: il gas che, è a - 50 gradi quando circola nella pompa di calore, viene riscaldato dall’aria esterna, che è magari a +2/4 gradi, e una volta compresso arriva a quei 25 gradi necessari per climatizzare la batteria.

Nelle caso delle e-tron GT quattro e RS e-tron GT, usando il “pianificatore di percorso” e-tron, il condizionamento della batteria inizia automaticamente quando si sta arrivando alla colonnina fast, in modo che la ricarica possa avvenire ad alta potenza. È presente anche un riscaldatore a resistenza, per le situazioni più impegnative, che è ulteriormente potenziabile con un kit opzionale per i climi più rigidi. L'Audi suggerisce anche di pianificare (tramite app o sistemi di bordo) la ricarica e il condizionamento dell’abitacolo in anticipo in modo che il raggiungimento delle temperature avvenga prelevando energia dal punto di ricarica invece che dalla batteria.

Può essere una buona idea anche quella di caricare subito prima di partire, in modo da affrontare il viaggio con le temperature già a regime: l’assorbimento dell’energia è infatti massimo (questo vale per tutte le auto elettriche) quando abitacolo e batteria sono molto freddi, ma poi diminuisce molto una volta che le temperature giuste sono state raggiunte.

LA APP CHE TI RISCALDA - Suggerimenti e contromisure simili anche per Tesla, che dice “le nostre funzioni di precondizionamento e partenza programmata ti aiutano a mantenere la batteria in condizioni ottimali prima di iniziare il viaggio”. È possibile preriscaldare l'auto manualmente attivando il precondizionamento/sbrinamento dall'app Tesla: la batteria e l'abitacolo raggiungeranno quindi la giusta temperatura prima di iniziare il percorso.

L’ideale sarebbe lasciare l'auto collegata alla rete elettrica in modo che l’energia necessaria sia prelevata dalla rete anziché dalla batteria. La stessa funzione può essere automatica, usando la modalità partenza programmata che precondiziona abitacolo e batterie prima dell’orario di partenza.

Se la batteria dell'auto è troppo fredda per poter sfruttare tutta l'energia immagazzinata le Tesla visualizzeranno un fiocco di neve blu: in queste condizioni le prestazioni saranno limitate così come la potenza della frenata rigenerativa, altra situazione che vale per tutti i veicoli elettrici. Anche il navigatore delle Tesla può tener conto delle soste per ricaricare, precondizionando le batterie per massimizzare la velocità del rifornimento; la cosa vale anche per le colonnine non Tesla, grazie ad un aggiornamento software del 2020.

VIAGGIARE INFORMATI - L’integrazione con le app è presente, per esempio, anche nelle automobili Mini e BMW, che possono preriscaldare l’abitacolo a distanza. Questo vale anche per le ibride plug-in, la cui batteria è abbastanza capace da riuscire ad azionare la pompa di calore. Anche la casa bavarese prevede l’interazione con il navigatore in modo da massimizzare la velocità della ricarica indipendentemente dalle temperatura esterna e della batteria.

In pratica se è prevista una sosta per ricaricare, si attiva un precondizionamento automatico della batteria durante l'avvicinamento alla colonnina. Il sistema tiene conto, tra le altre cose, della temperatura della batteria, dell'autonomia rimanente, della potenza di ricarica prevista e dello svolgimento del resto del percorso.

Questa modalità di precondizionamento della batteria connesso al navigatore, a differenza dell’accensione da remoto via cellulare, sono in generale riservate alle automobili elettriche di gamma alta, ma non dubitiamo che si estenderanno anche a quelle più abbordabili. La maggior parte dei costruttori visualizza comunque nei propri siti dei simulatori di autonomia che tengono conto anche della temperatura esterna, utili strumenti per capire quanto l’inverno possa influire sull’autonomia di un’auto elettrica.