e fino a 15 anni di vita utile. Ciononostante, dopo aver trascorso tutto questo tempo in auto, la batteria conserva l'80% della sua capacità e delle sue prestazioni originali.
Sviluppo: Il percorso verso la prossima generazione di batterie agli ioni di litio.
Tecnologia agli ioni di litio: questa tecnologia ha ancora un grande potenziale da offrire nei prossimi anni. Le batterie attuali hanno una densità energetica di circa 115 Wh/kg, ma hanno il potenziale per raggiungere fino a 280 Wh/kg. Per la ricerca sulla prossima generazione di batterie agli ioni di litio, Bosch ha unito le forze con GS Yuasa e Mitsubishi Corporation in una joint venture denominata Lithium Energy and Power.
Batterie agli ioni di litio: il dipartimento di ricerca centrale di Bosch sta lavorando su tecnologie per batterie agli ioni di litio, come quelle al litio-zolfo, che offrono una maggiore densità energetica e capacità. Bosch stima che la prima batteria al litio-zolfo sarà pronta per la produzione di massa entro la metà del prossimo decennio.
Progressi: La gestione della batteria aumenta l'autonomia del 10%.
Chimica delle celle: Esistono diversi modi per migliorare le prestazioni delle batterie. Ad esempio, il materiale utilizzato per l'anodo e il catodo gioca un ruolo importante nella chimica delle celle. Attualmente, la maggior parte dei catodi è realizzata in nichel-cobalto-manganese (NCM) e nichel-carbossianidridi (NCA), mentre gli anodi sono realizzati in grafite, carbonio morbido o duro o carbonio al silicio.
Tensione della cella: gli elettroliti ad alta tensione possono ulteriormente migliorare le prestazioni della batteria elevando la tensione all'interno della cella da 4,5 a 5 volt. La sfida tecnica consiste nel garantire la sicurezza e la longevità della cella, migliorandone al contempo le prestazioni.
Gestione della batteria: nella sua ricerca sulle batterie ad alte prestazioni, Bosch si concentra sul miglioramento del monitoraggio e della gestione delle singole celle, nonché dell'intero sistema. La sfida tecnologica consiste nel gestire in modo affidabile una batteria in cui il flusso di energia all'interno delle celle è regolato da un massimo di dieci microcontrollori tramite un sistema bus CAN in rete. Una gestione sofisticata della batteria può aumentare l'autonomia fino al 10% senza alterare la composizione chimica delle celle.
Infrastruttura: i veicoli automatizzati influenzano la tecnologia delle batterie.
Punti di ricarica rapida: un elevato numero di punti di ricarica rapida per veicoli elettrici potrebbe avere un impatto significativo sulla tecnologia delle batterie. Più velocemente la batteria può essere ricaricata, meno importante diventa la sua autonomia.
Guida automatizzata: i veicoli completamente automatizzati semplificano notevolmente la ricarica, poiché sono in grado di trovare i punti di ricarica senza richiedere l'intervento del conducente. Il loro funzionamento è stato dimostrato nel progetto V-Charge, guidato da Bosch, VW e diverse università europee. L'idea è che, ad esempio, all'interno di un garage, il conducente possa utilizzare un'app per smartphone per guidare automaticamente il proprio veicolo elettrico verso un punto di ricarica induttiva. Al ritorno del conducente, l'auto torna autonomamente al punto di ricarica. Sono possibili anche altre varianti; ad esempio, un conducente potrebbe richiedere un veicolo da una flotta di car sharing tramite il proprio cellulare, che lo raggiungerà immediatamente nel luogo designato. Le flotte aziendali rappresentano, infatti, un altro settore in cui la domanda di batterie, come quella relativa alla loro durata, sta cambiando, poiché i veicoli di tali flotte sono in servizio in genere per meno dei 15 anni stimati per la durata di vita delle batterie dei veicoli.
Tre vite: per una batteria ad alta tensione, l'auto è solo il primo passo.
Diverse fasi nella vita di una batteria: un veicolo di una flotta, che in genere percorre molti chilometri in un breve periodo, richiede una batteria nuova con prestazioni e capacità massime. Al contrario, una batteria leggermente usata può funzionare altrettanto bene nelle auto che percorrono solo brevi distanze. Ciò ridurrebbe il costo complessivo di un'auto elettrica. Anche dopo dodici anni, la durata media di un'auto, la batteria manterrebbe ancora l'80% delle sue prestazioni e capacità originali. Questo significa che i suoi componenti possono essere ancora utili, ad esempio, come unità di accumulo di energia, il che rappresenterebbe una terza vita per la batteria.
Il progetto “Second Life” con BMW e Vattenfall: ad Amburgo, le batterie usate dei veicoli elettrici vengono combinate per formare un grande sistema di accumulo di energia. Questo sistema può fornire energia in pochi secondi e contribuire a stabilizzare la rete elettrica. Con questo progetto, Bosch, BMW e Vattenfall collaborano per promuovere la mobilità elettrica e l'accumulo di energia.
