Volt di GM è pronto per il lancio?

La General Motors (GM) ha presentato martedì il design di produzione del suo veicolo elettrico Chevrolet Volt, come parte della celebrazione del suo centesimo anniversario. Ma rimangono ostacoli significativi prima che l'auto possa iniziare a uscire dalle catene di montaggio, primo fra tutti la necessità di un continuo sviluppo della batteria principale dell'auto.

Volt svelato: GM ha rivelato come sarà la sua nuova auto elettrica.

La Volt è un'auto elettrica che può essere ricaricata collegandola a una presa a muro o facendo funzionare un piccolo generatore di benzina, etanolo o diesel a bordo. Il pacco batteria agli ioni di litio da 16 kilowattora immagazzina energia sufficiente per 40 miglia di guida, abbastanza per coprire quasi l'80% della guida giornaliera negli Stati Uniti, afferma la società. Nei viaggi più lunghi, il generatore si attiva per ricaricare la batteria, dando alla Volt la stessa autonomia tra i rifornimenti come una tipica auto a gas. Per più di un anno, GM ha mostrato la versione concept-car della Volt negli annunci pubblicitari. La nuova versione di produzione ha un aspetto notevolmente diverso: ha una forma più aerodinamica, ma avrà le stesse specifiche prestazionali che la casa automobilistica ha pubblicizzato.

I veicoli ibridi plug-in come il Volt cominciarono a sembrare fattibili grazie alla nuova tecnologia che rendeva le batterie agli ioni di litio più sicure, più durevoli e meno costose. Ma mentre le singole celle della batteria che utilizzano la tecnologia sembrano funzionare bene, l'aggiunta di quasi 300 di esse in un pacco batteria si è rivelata una sfida. Questo, a sua volta, sta costringendo GM a progettare sistemi che rendano il veicolo più costoso. A livello cellulare, le cose sembrano buone, afferma Mark Verbrugge, direttore del laboratorio di materiali e processi presso il centro di ricerca e sviluppo di GM. Ci sono ancora problemi a livello di pacchetto che stiamo cercando di appianare, il che diventa piuttosto snervante man mano che ci avviciniamo alla produzione.

Un pacco batteria per un veicolo elettrico è complesso. Le celle devono essere cablate insieme per fornire energia in modo affidabile, nonostante le forti vibrazioni e i sobbalzi incontrati sulla strada. (Per un esempio di cosa può succedere quando le cose vanno male, vedi Electric Cars 2.0 .) Anche poche celle o connessioni difettose possono ridurre drasticamente le prestazioni del pacco. Inoltre, il pacchetto include complessi controlli elettronici per caricare ogni cella, fornire energia e catturare energia dalla frenata per migliorare l'efficienza del veicolo. E massimizzare la durata della batteria richiede un buon sistema di raffreddamento. A peggiorare le cose, solo ora sono in fase di sviluppo metodi per testare se un pacco batteria durerà per tutta la vita dell'auto.

Non si sa molto su come accelerare i test delle batterie, afferma Greg Cesiel, direttore del programma di GM per l'E-Flex Vehicle Team, che sta sviluppando la Volt e i relativi veicoli elettrici. Rimangono domande su come simulare la guida dell'auto e caricare il pacco e su come confermare che il pacco sopravviverà alle vibrazioni e all'esposizione a temperature calde e fredde per tutta la vita di un veicolo.

Il grande rischio quando si tratta di metterli su strada è che non abbiamo test di vita accelerati, dice Verbrugge. Ne abbiamo alcuni a livello cellulare, il che ci dà abbastanza fiducia per dire che faremo questa cosa. Ma direi che è ancora il grande rischio.

Verbrugge afferma che una delle maggiori sfide è garantire che le batterie non si guastino in climi estremi, come i deserti dell'Arizona. Le batterie di avviamento convenzionali danno già problemi alle case automobilistiche nelle aree calde, afferma. Oggi sono la parte dell'auto che più comunemente fallisce in garanzia nel sud-ovest. Le batterie non amano le temperature calde, afferma Verbrugge. Ma non diremo alle persone in Arizona: 'Non ti venderemo la nostra Chevy Volt. Puoi guidarne uno, ma non ti daremo una garanzia.' Non è un'opzione.

Per sopperire alle incertezze sulla durata dei pacchi batteria, GM prevede di coccolarli, avvolgerli in materiale isolante e includere sistemi di riscaldamento e raffreddamento per mantenerli a temperature ottimali. Rimangono dubbi su quando questi sistemi dovrebbero funzionare, dal momento che possono intaccare il risparmio energetico che i veicoli elettrici dovrebbero fornire. Diciamo che stai caricando, dice Verbrugge. Ora gestisci il tuo sistema di raffreddamento per mantenere la batteria fresca sull'asfalto nero? Quindi la tua efficienza energetica non sembra così calda. Lo fai solo in Arizona? Questi diventano problemi ingegneristici critici.

GM sta anche sovradimensionando i pacchi, aggiungendo diversi kilowattora di celle extra per compensare il potenziale degrado nel corso della vita del veicolo. Ciò rende i pacchi e il veicolo molto più costosi. Il costo è un grosso problema per noi ora, dice Verbrugge. Non siamo sicuri che le persone siano disposte a pagare.

In effetti, si prevede che la Volt e altre auto proposte come questa costeranno migliaia di dollari in più rispetto alle auto convenzionali, il che potrebbe limitare il loro fascino, afferma Paul Werbos, direttore del programma per la National Science Foundation (NSF), che ha promosso la ricerca su batterie migliori e più economiche. Non mi aspetto che la maggior parte delle persone lo paghino, dice.

Werbos e Verbrugge hanno parlato la scorsa settimana in un workshop sponsorizzato da NSF incentrato sul miglioramento delle batterie per la prossima generazione di veicoli ibridi ed elettrici. I relatori del workshop hanno sottolineato che migliori test per la durata delle batterie, combinati con miglioramenti al design delle batterie per farle durare più a lungo, consentiranno alle case automobilistiche di utilizzare meno batterie e ridurre i costi.

Nonostante le restanti sfide, Cesiel è incoraggiato dai progressi che gli ingegneri dell'azienda hanno fatto finora e crede che la Volt sarà pronta per la produzione in tempo. Sulla base dei test di laboratorio effettuati finora, afferma, l'azienda è soddisfatta della capacità e delle prestazioni delle batterie. GM sa anche come sarà il sistema di raffreddamento e ha fisicamente integrato il pacco nel veicolo. Inoltre, l'intero sistema di propulsione, compreso il pacco batterie, il motore elettrico e il generatore, è stato incorporato in un veicolo di prova e consegnato ai campi di prova dell'azienda a Milford, MI, alla fine di agosto, con soli due giorni di ritardo rispetto al programma. fissato lo scorso anno. Non direi che la batteria sia pronta, dice Cesiel, ma siamo sulla buona strada.

nascondere