La batteria per veicoli elettrici che vi porta più lontano è una realtà grazie a nuove tecnologie
Le batterie sono un «business in forte espansione» e offrono un’enorme opportunità economica per l’Europa nella sua corsa verso il trasporto su strada a emissioni zero e verso una società neutrale in termini di emissioni di carbonio. Sono in continua evoluzione per ottimizzare le prestazioni a costi inferiori. I sistemi di gestione della batteria (BMS, Battery Management Systems) avanzati reagiscono principalmente a «sintomi» in quanto hanno solo una conoscenza di base dello stato della batteria e utilizzano regole empiriche per gestirlo. A causa di questo modo di operare approssimativo e reattivo, l’intervallo di funzionamento sicuro della batteria deve essere notevolmente ristretto per garantire sicurezza e affidabilità d’uso. Ciò porta a un impiego inefficiente della batteria e non offre comunque una garanzia al 100 % per prevenire situazioni pericolose o circostanze dannose per la batteria.
Migliorare le prestazioni della batteria per veicoli elettrici
Il progetto EVERLASTING, finanziato dall’UE, ha sviluppato tecnologie di gestione della batteria basate su modelli, flessibili, modulari e convenienti. Ciò ha contribuito a risolvere i problemi di sicurezza, prestazioni, costi e affidabilità dei sistemi di batterie per veicoli elettrici «sviluppando un BMS di “prossima generazione”, basato su modelli e proattivo», spiega Carlo Mol, coordinatore del progetto EVERLASTING. Cosa rimane una sfida tecnologica di rilievo è trovare tecniche per monitorare le batterie in modo conveniente e gestire i parametri di prestazione prevedendo l’invecchiamento e il guasto delle batterie. «Nessuna singola innovazione risolverà completamente queste sfide. Soluzioni complete che combinano i dati di una moltitudine di nuovi sensori con modelli avanzati ed efficienti tecniche di gestione termica e del carico possono tuttavia migliorare drasticamente l’utilizzo e le capacità di velocità dei sistemi di batterie entro limiti di sicurezza, estendendone al contempo la durata e l’affidabilità», aggiunge Mol. EVERLASTING era anche finalizzato a estendere l’autonomia di guida per le stesse dimensioni della batteria senza influire sulla comodità dell’utente. Ciò è stato fatto espandendo la capacità operativa della batteria (limiti superiore e inferiore dell’intervallo operativo) entro i limiti di sicurezza combinati con la gestione dell’energia della trasmissione. I test hanno ottenuto ottimi risultati con un incremento dell’autonomia di guida del 5,6 %. I partner del progetto hanno anche sviluppato un’architettura BMS standardizzata (hardware, software e interfacce) e procedure di test di affidabilità per i BMS per aumentare ulteriormente l’affidabilità. Mol osserva che queste informazioni saranno pubblicamente accessibili in modo che l’intera comunità dei veicoli elettrici possa beneficiare di questo lavoro di pre-standardizzazione.
Diffusione e impatto più ampio
I risultati del progetto EVERLASTING hanno avuto un impatto significativo sullo sfruttamento commerciale, sulla ricerca scientifica di alta qualità e sull’istruzione. I partner del progetto dell’industria e degli istituti di ricerca hanno identificato 38 componenti tecnologici. La maggior parte di essi ha raggiunto il Livello di Maturità Tecnologica (TRL, Technology Readiness Level) 7-9 con un chiaro potenziale di sfruttamento e sono già inclusi nei portafogli di prodotti e servizi commerciali dei partner. L’impatto scientifico del progetto è dimostrato dall’elevato numero di pubblicazioni (37 pubblicazioni su riviste, 20 pubblicazioni a revisione paritaria e 33 pubblicazioni di conferenze non a revisione paritaria) nonché 2 tesi di dottorato, 14 eventi pubblici e 33 risultati finali pubblici (di cui 13 sono libri bianchi). EVERLASTING ha partecipato all’Open Research Data Pilot della Commissione europea e 27 set di dati aperti sono stati condivisi tramite il repository 4TU.ResearchData. «A un livello sociale più ampio, i risultati di EVERLASTING contribuiranno alla realizzazione di batterie più sicure, affidabili e performanti, con una conseguente ulteriore diffusione della mobilità elettrica», conclude Mol.
Parole chiave
EVERLASTING, batteria, affidabilità, veicolo elettrico, BMS, sicurezza, autonomia di guida, sistema di gestione della batteria
