Come possono i veicoli elettrici andare più lontano senza più batterie?

Alcuni veicoli elettrici possono arrivare con una carica pari a quella di un'auto tradizionale con un pieno di benzina. Ma hanno un prezzo alto. La Tesla Model S top di gamma, che può percorrere circa 265 miglia per carica (secondo l'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti), ha un prezzo base di $ 80.000; una Nissan Leaf con un prezzo base di $ 29.000 può viaggiare solo per circa 84 miglia per carica. Questo perché la Tesla ha un pacco di batterie più grande.

La ricarica della Model S di Tesla.

Dato che l'aggiunta di batterie alle auto elettriche (o l'inserimento di quelle più grandi) può far aumentare rapidamente il prezzo ben oltre ciò che il consumatore medio può permettersi, i ricercatori stanno anche cercando altri modi per estendere l'autonomia. Ecco alcuni esempi.

Motocicletta compatta

Un nuovo motore sviluppato dalla Università tecnologica di Nanyang e il Centro aerospaziale tedesco potrebbe aumentare l'autonomia dei veicoli elettrici dal 15 al 20 per cento. L'aumento è possibile anche perché questa unità pesa meno dei motori tradizionali. È anche più efficiente perché il compressore dell'aria condizionata può utilizzare l'energia rigenerata dalla frenata. Secondo i ricercatori, questo progetto andrebbe a vantaggio dei conducenti nelle città tropicali come Singapore, dove l'aria condizionata dell'auto può consumare fino alla metà della carica della batteria. La tecnologia è in fase iniziale; il team chiede finanziamenti per realizzare un prototipo da testare in Germania.

Gamma di previsione

Università statale della Carolina del Nord i ricercatori ritengono che una migliore analisi dei dati possa aiutare i conducenti di auto elettriche a collegarsi meno frequentemente. Molti proprietari di auto elettriche potrebbero non guidare il più lontano possibile perché temono di rimanere senza energia prima di raggiungere una presa adeguata. Ottengono indicazioni sulla loro autonomia residua da una lettura sul cruscotto, ma il software nelle auto di oggi potrebbe sottovalutare la cifra. Quel software stima l'autonomia in base alla quantità di energia consumata dall'auto in un certo periodo di tempo, afferma Habiblah Rahimi-Eichi dello Stato della Carolina del Nord, che pensa che lui ei suoi colleghi abbiano sviluppato un approccio più accurato. I ricercatori hanno sviluppato un software che analizza quanta energia sarà necessaria per raggiungere la destinazione di un guidatore quando vengono prese in considerazione condizioni in tempo reale come traffico, condizioni meteorologiche, comportamento di guida e carica residua della batteria. Rahimi-Eichi (l'autore principale di a carta descrivendo il software) e Mo-Yuen Chow ha presentato la ricerca a una conferenza dell'Istituto di ingegneri elettrici ed elettronici a novembre.

Percorsi raffinati

Un nuovo strumento di navigazione degli ingegneri dell'Università della California, Riverside, potrebbe ridurre della metà il consumo di energia dei veicoli elettrici su determinate rotte. I ricercatori stanno utilizzando informazioni in tempo reale sul flusso del traffico e tenendo conto del tipo e del grado di strada per calcolare il viaggio più adatto alla batteria. Dicono che in alcune simulazioni, possono far sì che un'auto utilizzi tra il 25 e il 51% in meno di energia rispetto a quella che avrebbe se il conducente determinasse un percorso sulla base della distanza da percorrere più breve o del tempo di percorrenza più breve. La ricerca è delineata in una relazione presentata al Commissione per l'energia della California .

Pannelli di alimentazione

Ricercatori australiani e statunitensi hanno sviluppato pannelli della carrozzeria che possono alimentare le auto. Questi supercondensatori a film flessibile sono costituiti da elettrodi di grafene con un elettrolita in gel tra di loro. Il materiale può essere incorporato nel telaio dell'auto per fornire rapide scosse di potenza quando l'auto accelera e possono essere ricaricate in pochi minuti con l'energia della frenata. Inizialmente la tecnologia potrebbe essere utilizzata in aggiunta alle batterie agli ioni di litio nelle automobili, come alimentazione aggiuntiva.

Il team spera che un giorno un'auto possa essere interamente alimentata da supercondensatori in grado di immagazzinare più energia di una batteria agli ioni di litio e correre per più di 300 miglia. Ma prima i ricercatori dovrebbero trovare i materiali giusti per aumentare la carica che questi supercondensatori possono immagazzinare, afferma Nunzio Motta, ricercatore principale presso l'Australia Università di tecnologia del Queensland . Gli scienziati devono anche trovare un nuovo modo per produrre i film di grafene abbastanza rapidamente per la produzione di massa, aggiunge. La ricerca è stata pubblicata nel Giornale delle fonti di energia e Nanotecnologia .

L'asporto:

Le batterie sono la parte più costosa di un veicolo elettrico, quindi renderle più economiche rimarrà il modo più conveniente per estendere l'autonomia. (I ricercatori stanno anche perseguendo diversi metodi per aumentare la potenza delle batterie e allungarne la durata; vedi una precedente domanda della settimana, possiamo ottenere batterie migliori?) Tesla Motors sta costruendo una gigafactory per aumentare la produzione di batterie al litio e stima che possa dimezzarsi il costo della sua Model S da $ 70.000. Anche così, quell'auto più economica avrebbe un'autonomia di sole 200 miglia.

Grazie a Brendan Raftery per l'idea. Hai una grande domanda? Invia suggerimenti a [email protected] .

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