Un semi elettrico sicuramente non funzionerà, ma sette di fila potrebbero

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Da quando Elon Musk ha annunciato il suo piano ambizioso per lanciare la Tesla Semi elettrica la scorsa estate, gli osservatori del settore e gli esperti di batterie si sono apertamente chiesti come l'azienda potrebbe far funzionare il piano.

I ricercatori hanno da tempo affermato che le attuali batterie agli ioni di litio sono troppo pesanti e costose per soddisfare le esigenze dei trasporti pesanti. Ma un Rapporto Reuters ad agosto ha sollevato un'interessante possibilità: la corrispondenza tra Tesla e le autorità di regolamentazione del Dipartimento dei veicoli a motore del Nevada suggeriva che la società sperasse di testare più camion che guidavano in formazione di plotoni, basandosi sulla tecnologia di guida autonoma (vedi 10-4, Good Computer: Automated System Lascia che i camion convoglino come uno).

Il concetto di base alla base del plotone è che i camion che guidano in stretto allineamento riducono significativamente la resistenza aerodinamica, aumentando l'efficienza energetica complessiva della flotta. Tesla svelerà il suo camion elettrico ad un evento il mese prossimo , che promette di fare più luce sulla strategia dell'azienda.

Ma in seguito al rapporto Reuters, i ricercatori sulle batterie della Carnegie Mellon University hanno deciso di dare un'occhiata da vicino a questa possibilità. Hanno concluso che il plotone potrebbe rendere i camion pesanti più competitivi in ​​termini di costi, almeno con un numero sufficiente di semirimorchi, secondo uno studio a Lettere di energia ACS pubblicato giovedì. Il punto debole sembra essere sette veicoli che guidano insieme per viaggi inferiori a 300 miglia, il che ridurrebbe la resistenza aerodinamica del 50%. Tragitti più lunghi, d'altra parte, dovrebbero comunque affrontare costi esorbitanti.

Venkat Viswanathan, assistente professore di ingegneria meccanica alla Carnegie Mellon, ha condotto l'analisi con Shashank Sripad e Matthew Guttenberg, ricercatori laureati nel dipartimento. Nello stesso diario di giugno, Viswanathan e Sripad hanno espresso notevoli dubbi sulla fattibilità economica di un semirimorchio elettrico da soli, concludendo che un tale veicolo sarebbe limitato a un'autonomia ben inferiore a 600 miglia, una piccola capacità di carico utile e una portata proibitiva costo alto.

Quindi, come cambia l'economia quando metti insieme sette camion elettrici?

Se devono percorrere solo un'autonomia di 300 miglia, il pacco batteria richiesto scende da 1.100 kilowattora a 880 kilowattora e il costo del pacco scende da circa $ 200.000 a $ 158.000, il che è abbastanza competitivo in termini di costi, afferma Viswanathan. Come bonus, il potenziale carico utile del carico aumenta effettivamente rispetto al peso medio del carico, da 16 tonnellate a 25,5 tonnellate.

A titolo di confronto, il costo totale di un camion diesel medio è di circa $ 120.000 e il veicolo può percorrere circa 1.000 miglia con un singolo rifornimento.

Ma l'economia ancora non sembra funzionare per i trasporti elettrici a lungo raggio, anche con il plotone esteso. Un semirimorchio con 900 miglia di autonomia in uno scenario del genere richiederebbe una batteria da 2.600 kilowattora che costerebbe circa $ 420.000.

Perché i camion da 300 miglia non possono semplicemente fermarsi e ricaricarsi più spesso? La ricarica dei camion elettrici richiede molto più tempo rispetto al riempimento dei serbatoi di diesel, aumentando i periodi di inattività e minando l'economia di consegna. Rendere competitivi i camion da 300 miglia in scenari a lungo raggio richiederebbe probabilmente strutture per lo scambio delle batterie, che impiegano la robotica per scambiare rapidamente batterie nuove con quelle esaurite, affermano i ricercatori. Tesla precedentemente esplorato quell'opzione per le sue auto prima di stabilirsi sulle stazioni Supercharger.

La buona notizia qui è che gli autotrasporti a corto raggio rappresentano la maggior parte dei viaggi di consegna, secondo il Bureau of Transportation Statistics, suggerendo che potrebbe esserci un mercato indirizzabile per una lunga linea di semilavorati elettrici.

D'altra parte, mettere insieme sette camion rappresenterebbe un plotone avanzato, ha affermato in una e-mail Bryant Walker Smith, un assistente professore di diritto presso l'Università della Carolina del Sud che si concentra sulla guida autonoma. Quel numero è ben al di là dei due o tre che la maggior parte degli sviluppatori di plotoni puntano inizialmente e più di quanto ogni singola compagnia aerea di solito viaggia insieme allo stesso tempo, ha aggiunto.

Ciò suggerisce la necessità di una collaborazione tra i vettori, nonché di standard comuni e una logistica coordinata. I plotoni lunghi potrebbero anche sollevare problemi di sicurezza, soprattutto se sette camion si immettono in autostrada contemporaneamente o un altro conducente tenta di superare così tanti veicoli.

Le caratteristiche di guida autonoma sono considerate un primo passo necessario nel plotone esteso, consentendo ai veicoli di guidare in modo sicuro e coerente nelle immediate vicinanze per lunghi periodi.

Tesla, ovviamente, ha già sviluppato e implementato tali funzionalità nelle sue automobili di consumo. Uber, Otter e Waymo stanno tutti lavorando anche sul trasporto autonomo (vedi 10 Breakthrough Technologies 2017: Self-Driving Trucks). Nel frattempo, alcuni produttori di veicoli come Daimler e startup come Peloton Technology hanno già iniziato a sviluppare e testare autocarri in grado di schierarsi in numero limitato.

Lo studio Carnegie Mellon ha evidenziato un altro vantaggio chiave del plotone di semiautomatici elettrici: le sollecitazioni inferiori sui pacchi batteria potrebbero prolungare la loro vita utile di altre 60.000 a 120.000 miglia, aggiungendo essenzialmente un altro anno di uso commerciale nella fascia alta. Questo, più altri fattori, come i minori requisiti di manutenzione dei veicoli elettrici, potrebbero ridurre significativamente i costi di vita di questi camion.

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