La domanda di veicoli elettrici continua ad aumentare di anno in anno, con sempre più produttori che designano la loro gamma elettrica come obiettivo principale. Mentre la tecnologia del pacco batteria continua a progredire, le persone sono naturalmente curiose di sapere quanto migliore sarà l’autonomia dei veicoli elettrici in futuro.
Un’autonomia di 600 miglia (970 km) potrebbe essere possibile per i veicoli elettrici nei prossimi anni. Questo obiettivo richiede varie scoperte tecnologiche e un’ampia ricerca e sviluppo.
In questo articolo, discuterò quali intervalli potrebbero essere possibili in futuro, insieme alle sfide che verranno affrontate nel raggiungimento di questi obiettivi.
Cosa influisce sull’autonomia di un’auto elettrica?
Le auto convenzionali a benzina e diesel utilizzano diversi livelli di carburante. Mentre alcune auto sono a gas, altre sono economiche e non consumano quasi carburante. Le dimensioni del serbatoio del carburante e il consumo di carburante del veicolo influenzano la distanza che può essere percorsa tra i rifornimenti.
L’autonomia di un’auto elettrica è determinata dalle dimensioni della batteria e dalla velocità con cui l’auto consuma elettricità, direttamente influenzata dall’efficienza energetica della batteria. La capacità della batteria agli ioni di litio di un veicolo elettrico è equivalente alle dimensioni di un normale serbatoio di carburante.
Alcuni altri fattori influiscono sulla durata della carica. Più velocemente guidi il tuo veicolo, più velocemente mangerai attraverso l’energia della batteria. Inoltre, guidare con vento forte e pendenze ripide richiederà più energia del solito.
Fino a che punto possono viaggiare le auto elettriche al momento?
Anche se potrebbe non sembrare, le auto elettriche sono in circolazione da diversi anni. Come tale, la tecnologia del pacco batteria si è già evoluta ed è arrivata a un punto in cui le auto possono avere un’autonomia impressionante.
Attualmente, l’auto elettrica con l’autonomia più lunga (441 miglia o 700 km) è la Mercedes-Benz EQS 450+. L’auto è molto lunga per ospitare la grande batteria da 107,8 kWh. È l’ultima parola in termini di lusso e comfort, ma non tutti i veicoli elettrici possono raggiungere questa gamma.
Naturalmente, questa vettura è un pezzo eccezionale di ingegneria automobilistica e si trova proprio in cima allo spettro dei veicoli elettrici. Quindi, non ci si poteva aspettare che l’auto elettrica media producesse cifre di autonomia così impressionanti.
Su una nota simile, ho anche scritto una guida utile e spiegato Quanto lontano vanno le auto elettriche in generale. Spiego anche di più sulla storia e l’evoluzione e sul veicolo elettrico. Dai un’occhiata!
Il 2020 è stato un anno storico per l’industria dei veicoli elettrici. Per la prima volta dalla creazione dei veicoli elettrici, l’autonomia mediana negli Stati Uniti era di 250 miglia (400 km). In altre parole, il 50% dei veicoli elettrici ha raggiunto un’autonomia di 250 miglia (400 km) o più.
Questa cifra rappresenta un aumento di quasi il 400% dell’intervallo mediano registrato all’inizio del decennio. Certamente fa ben sperare per il futuro, ma probabilmente stiamo anche raggiungendo i limiti superiori della tecnologia attualmente disponibile.
Quanto lontano possono viaggiare i SUV elettrici?
I primi veicoli elettrici erano tutte berline compatte. I produttori automobilistici hanno scelto questo stile di carrozzeria perché richiedeva la minima quantità di materiali, risultando in un’auto più leggera che metteva meno a dura prova la batteria.
Ma con il miglioramento delle batterie ev, i tipi di carrozzeria dei veicoli elettrici si sono diversificati. Ad esempio, ora ci sono diversi tipi di SUV elettrici disponibili per i consumatori.
Tuttavia, le capacità della batteria, l’autonomia massima e le miglia per gallone equivalente (MPGe) di questi veicoli sono altamente variabili. Assicurati di controllare il grafico qui sotto per una carrellata concisa di queste differenze.
| Marca, modello e anno | Capacità della batteria | Portata massima | MPGe (città/autostrada) |
| 2021 Volkswagen ID.4 | 82 kWh | 260 miglia (418 chilometri) | 102/90 |
| 2022 Volvo XC40 Ricarica | 78 kWh | 223 miglia (359 chilometri) | 92/79 |
| 2022 Kia Niro EV | 64 kWh | 239 miglia (385 chilometri) | 123/102 |
| 2022 Mazda MX-30 | 35,5 kWh | 100 miglia (161 chilometri) | 98/85 |
| Jaguar I-Pace 2022 | 90 kWh | 234 miglia (377 chilometri) | 80/72 |
| 2022 Hyundai Kona EV | 64 kWh | 258 miglia (415 chilometri) | 132/108 |
| Audi e-Tron 2022 | 95 kWh | 222 miglia (357 chilometri) | 78/77 |
| 2022 Hyundai Ioniq 5 | 77,4 kWh | 303 miglia (488 chilometri) | 132/98 |
| 2022 Tesla Model X | 100 kWh | 351 (565 chilometri) | 107/97 |
Come puoi vedere, Tesla continua a guidare l’industria dei veicoli elettrici in termini di capacità della batteria e autonomia massima del veicolo. Detto questo, altre importanti case automobilistiche stanno rapidamente colmando il divario.
Jaguar e Volkswagen sono due concorrenti leader, producendo SUV EV con capacità della batteria di 80 kWh o superiore. Ma la Hyundai Ioniq 5 del 2022 presenta una delle gamme più impressionanti di qualsiasi veicolo non Tesla, con una distanza massima di guida (per carica) di 303 miglia (488 chilometri).
Gamma futura di auto elettriche
Quasi tutte le case automobilistiche legacy hanno un veicolo elettrico in vendita, quindi è un momento emozionante per l’industria. Mentre l’aumento delle gamme può richiedere una svolta tecnologica, tale svolta potrebbe non essere così lontana.
Innolith, una società elettrica svizzera di recente creazione, afferma di aver spostato gli obiettivi per l’autonomia che una batteria può offrire. Hanno coraggiosamente affermato di essere la prima azienda al mondo a produrre una batteria con una capacità di 1.000 Wh / KG.
Per illustrare il significato, dovresti considerare che il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha investito molto in un progetto che cerca di creare una batteria da 500 Wh / KG! Se Innolith ha raggiunto questo obiettivo, potrebbe aver ridefinito ciò che è possibile con la tecnologia delle batterie.
Si stima che una delle batterie di Innolith offrirebbe circa 620 miglia (1.000 km) di autonomia in un EV. Questa gamma è di gran lunga superiore a qualsiasi veicolo elettrico in vendita in qualsiasi parte del mondo.
Un’autonomia di 620 miglia (1.000 km) è l’ultima frontiera per i produttori di batterie, e molti di loro stanno facendo passi da gigante verso questo obiettivo.
Recentemente, Mercedes-Benz ha annunciato i suoi piani per lanciare un’auto con questa gamma. Fa parte di un investimento previsto di 40 miliardi di euro nel prossimo decennio.
Cleantechnica stima che l’autonomia media di un veicolo elettrico dovrebbe essere di 400 miglia (600 km) entro il 2028. Farebbe molto per eliminare l'”ansia da autonomia” che può impedire alle persone di investire in un veicolo elettrico.
I vantaggi dell’aumento dell’autonomia EV
Oltre a rappresentare una significativa svolta tecnologica, le auto elettriche con un’autonomia più lunga (1.000 miglia / 1.609 chilometri per carica) porterebbero molti benefici alle nostre vite, tra cui:
- Possedere un EV sarà più conveniente. Anche con l’infrastruttura di sovralimentazione, la ricarica della tua auto elettrica rimane un fastidio. Più autonomia significa meno ricarica, il che a sua volta significa meno fermate alle stazioni di ricarica.
- I proprietari di auto elettriche possono fare viaggi spontanei. Alcuni proprietari di veicoli elettrici potrebbero evitare di fare viaggi spur-of-the-moment. Dopotutto, non tutte le destinazioni hanno stazioni di ricarica ev. Una batteria più capace può significare viaggi più divertenti nel fine settimana.
- Le batterie godranno di una maggiore durata. Caricare la batteria alla sua massima capacità può ridurne la durata complessiva. In futuro, i conducenti potrebbero caricare la batteria a una percentuale inferiore e godere comunque di un’autonomia impressionante. Questa tendenza potrebbe aiutare i conducenti a prolungare la durata della batteria del loro EV.
- Sarai in grado di caricare la batteria della tua auto in un lampo. Un altro potenziale vantaggio delle batterie EV più potenti è una ricarica più rapida. Dopotutto, se stai caricando la batteria solo dal 50% all’80%, puoi entrare e uscire dalle stazioni di ricarica più rapidamente.
- Sarà disponibile una selezione più diversificata di tipi di carrozzeria EV. Quando le gamme EV aumentano, i consumatori saranno più propensi ad abbandonare la loro auto a gas e acquistare un EV. Questa transizione è destinata a incoraggiare le case automobilistiche a progettare e produrre veicoli elettrici in una gamma più ampia di stili di carrozzeria, dalle berline compatte ai pick-up.
- Meno auto emetteranno emissioni nocive. Una gamma più impressionante è destinata ad attirare i conducenti che attualmente possiedono veicoli a benzina. Di conseguenza, potrebbero esserci meno veicoli inquinanti sulle strade.
- I conducenti possono visitare destinazioni remote. Quando i produttori finalmente equipaggiano i veicoli elettrici con batterie in grado di durare 1.000 miglia (1.609 chilometri), visitare le tue destinazioni lontane preferite sarà molto più facile. Con quel tipo di autonomia, potresti guidare da New York City a St. Augustine, in Florida, con una sola carica.
- I prezzi dei veicoli elettrici potrebbero diminuire. Più leggero è il veicolo elettrico, maggiore è la sua autonomia. Ma questo design non serve solo ad aiutare i veicoli elettrici ad affrontare i viaggi a lunga distanza. Potrebbe anche influenzare i futuri prezzi dei veicoli elettrici. Dopotutto, meno materiali sono necessari per produrre un veicolo, più basso potrebbe essere il suo MSRP.
Nel 2022, questi fattori stanno ancora dissuadendo i consumatori dal passare ai veicoli elettrici. La rimozione di questi punti dolenti con una portata più lunga può aiutare significativamente il movimento ambientale.
Gli ostacoli per una migliore autonomia EV
Le batterie agli ioni di litio funzionano essenzialmente grazie alla miscela di metalli che si trovano al loro interno. Una corrente di ioni di litio passa dal catodo all’anodo in una soluzione elettrolitica. Con i design attuali, il catodo e l’anodo sono realizzati con pochi metalli preziosi selezionati.
Mentre sono indiscutibilmente un’impresa di eccellenza ingegneristica, le batterie agli ioni di litio non sono prive di difetti. In primo luogo, la soluzione elettrolitica è estremamente volatile e può bruciare in determinate condizioni. Inoltre, queste batterie sono ingombranti, il che significa che non sono ideali per i veicoli.
I metalli richiesti non sono facili da trovare
Un altro problema è la disponibilità di materie prime per produrre le batterie. Mentre l’industria delle batterie cerca di espandersi in risposta alla crescente domanda, le fabbriche dovranno acquisire più metalli preziosi per gli anodi e i catodi.
Tuttavia, potrebbe essere più facile a dirsi che a farsi, poiché gli esperti prevedono una carenza di alcuni di questi metalli in futuro.
Riciclare vecchie batterie agli ioni di litio può eliminare la necessità di estrarre questi metalli. Tuttavia, solo il 5% delle batterie viene attualmente riciclato. Questo perché riciclare le batterie è difficile quasi quanto farle da zero.
A proposito, ho scritto un articolo in qualche modo correlato intitolato: “Le auto elettriche possono essere riciclate? Approfondimenti“. Ho pensato che potresti trovarlo interessante in questa fase dell’articolo. Dai un’occhiata quando hai finito.
Separare i metalli è un po’ come trovare un ago in un pagliaio. Estrarre e purificare il cobalto e il nichel richiede uno sforzo e una preparazione meticolosi. Inoltre, la varietà di diversi design delle batterie rende quasi impossibile la creazione di un processo di riciclaggio standard.
Soluzioni per combattere questi problemi
Utilizzo di materiali diversi nell’anodo o nel catodo
Una possibile soluzione per ridurre la necessità di questi metalli preziosi è quella di utilizzare anodi a base di silicone. Il potenziale di questo passaggio (perdonate il gioco di parole) ha una varietà di esperti del settore molto eccitati.
Un atomo di silicio può contenere 20 volte più litio di un atomo di carbonio. In altre parole, un anodo di silicone di dimensioni equivalenti produrrebbe 20 volte più potenza di quelli di grafite attualmente utilizzati.
Passaggio a batterie a stato solido
Con una batteria a stato solido, è possibile sostituire l’anodo, il catodo o l’elettrolita con un materiale solido. Molti ingegneri e chimici ritengono che queste batterie rappresentino il futuro del settore dei veicoli elettrici.
Uno dei gravi punti dolenti delle tradizionali batterie agli ioni di litio è la loro tendenza a esplodere in fiamme quando sottoposte a stress ambientali. Pertanto, la sostituzione dei componenti altamente volatili con materiale a stato solido contribuirebbe a creare batterie più sicure e affidabili.
EV Speedy’s Take
Raggiungere l’obiettivo del 2022 non sarà facile e ci sono vari ostacoli da superare. Tuttavia, le menti più brillanti e migliori di alcune industrie stanno lavorando con fervore su questo problema.
