Fast charging domestico: entro 10 anni ricarica in 10 minuti, se cambia l'elettrodo...

La ricarica domestica di un'auto elettrica potrebbe presto essere il più veloce e facile come il rifornimento di carburante alla pompa.

Nissan, in collaborazione con la giapponese Kansai Nniversity, dice che ha creato la tecnologia necessaria per ricaricare le batterie necessarie per veicoli come la Nissan Leaf e Mitsubishi i-MiEV in un tempo record di dieci minuti.
La scoperta, riportata da un'agenzia di Nikkei notizie, potrebbe rappresentare un enorme passo avanti in accettazione pubblica dei veicoli elettrici, fino ad oggi ostacolati dai tempi di carica lenta - una carica completa di veicoli elettrici comune oggi può richiedere fino a otto ore.
Le difficoltà energetiche mettono il pepe sulla coda dei progettisti. Così la Nissan annuncia per la sua world car elettrica, la Leaf, un nuovo sistema di ricarica che potrebbe addirittura ridurre drasticamente i già ridotti tempi necessari con gli attuali caricatori rapidi in corrente continua. Nel caso specifico, con una potenza di 50 kW occorrono già oggi 30 minuti, tempo ragionevole e ridotto ma purtroppo ottenibile solo con uno specifico allacciamento alla rete elettrica, di costo non indifferente e installazione complessa. Dunque poco attuabile per la ricarica domestica.
Il sistema messo a punto con la Kansai University invece impiega, in funzione di buffer ad accumulo lento e rilascio progressivo, un condensatore di nuovo tipo all'ossido di tungsteno e vanadio, capace di un forte accumulo di carica, che può poi rilasciare in un tempo assai lungo (per un condensatore), circa 10 minuti (anziché pochi istanti). Una attuale Nissan Leaf, quindi, potrebbe ricaricarsi completamente in un terzo del tempo minimo previsto sinora, senza problemi per la batteria.ovvero in assenza della vettura
Il processo prevede che il condensatore si carichi lentamente (a bassa potenza e compatibilmente con le caratteristiche di un impianto domestico) con un normale collegamento alla rete domestica quando la vettura non è connessa. Per trasferire la carica alla vettura basta poi effettuare il collegamento e in 10 minuti il pieno è fatto. L'inconveniente è che non sono consentite cariche ravvicinate, dato che, in assenza di una dichiarazione ufficiale su quanto occorra al condensatore per riaccumulare l'energia da caricare sulla vettura, possiamo comunque presumere intervalli decisamete più lunghi, dell'ordine delle ore.
L'idea è però una sorta di uovo di Colombo, dato che bypassa il principale problema legato ai caricatori rapidi: quello della connessione alla rete "a banda larga" e degli elevati costi da ciò originati. Non rimane perciò che attendere il tempo necessario all'industrializzazione del processo di produzione, considerando che più crescono le tensioni sul petrolio più lo sviluppo sarà rapido.
Anche se ci vorranno una decina di anni prima che la tecnologia possa essere commercializzata, la notizia costituisce sicuramente una spinta importante alla sensibilizzazione e all’incentivazione all’uso di vetture ad emissioni ridotte, settore in cui Nissan è all’avanguardia da tempo. Certo, ce n’è di strada da fare, soprattutto in termini di costi (il modello più recente di caribatteria introdotto in Giappone il mese scorso da Nissan, compatibile con tutti i modelli di auto elettriche che prevedano anche la ricarica in corrente continua, ha il valore di 9.500 euro, ma è già la metà del costo del modello precedente), ma sembra essere una strada obbligata, ma molto promettente.
Anche per i rifornimenti su strada fra 10 anni, probabilmente, quello che oggi è nei laboratori di ricerca inizierà ad essere applicato ai veicoli del mass market e con punti di ricarica da poco meno di 1 MW di potenza si potrà ricaricare circa 75 kWh in 3-4 minuti per percorrere quasi 400 km.

NISSAN e General Electric per le smart grid domestiche bidirezionali e le rinnovabili

Accordo tra Nissan e GE per promuovere la diffusione delle auto elettriche

Collaborazione fra le due aziende per lo sviluppo di nuove tecnologie finalizzate ad accelerare l'ingresso della mobilità elettrica nella vita di tutti i giorni

Con l'obiettivo di dare impulso all'elettrificazione dei trasporti, GE e Nissan hanno siglato un accordo di collaborazione, della durata di due anni, che punta ad accelerare lo sviluppo di infrastrutture di ricarica efficienti, affidabili e intelligenti per promuovere l'adozione su vasta scala di veicoli elettrici come Nissan LEAF.

Le attività di ricerca congiunte di GE e Nissan si concentreranno principalmente su due aree.  La prima riguarda l'integrazione delle auto elettriche negli impianti domestici e commerciali, mentre la seconda interessa le dinamiche di ricarica e l'impatto che la circolazione di milioni di auto elettriche avrà in futuro sulla rete.

 “Gli Stati Uniti e il resto del mondo hanno imboccato la strada della mobilità elettrica, e per il settore automobilistico questo significa allacciare rapporti di collaborazione che vanno al di là del tradizionale panorama dei costruttori automobilistici,” ha detto Mark Little, Senior Vice President e Director di GE Global Research. “Tra i nuovi interlocutori ci sono innanzitutto le aziende che producono e distribuiscono energia. GE, in quanto importante fornitore di impianti e servizi per l'energia, ha tutte le carte in regola per aiutare il settore automobilistico ad alimentare milioni di veicoli elettrici attraverso la rete.”

“Le collaborazioni come questa partnership per la ricerca siglata con GE consentono a Nissan di rafforzare il suo impegno per una mobilità a emissioni zero su vasta scala”, ha spiegato Carla Bailo, Senior Vice President per le attività di ricerca e sviluppo di Nissan Americas. “Con le sue vaste competenze nel settore dell'energia, GE potrà aiutare Nissan a preparare il mercato alla diffusione di auto elettriche come Nissan LEAF e ad offrire più valore ai nostri clienti, sia oggi che in futuro.” 

Con questa partnership di Ricerca e Sviluppo, due grandi aziende che operano in importanti settori industriali collaboreranno allo scopo di promuovere l'adozione delle auto elettriche. GE, che produce o distribuisce il 25% dell'elettricità mondiale, apporterà tutto il suo know-how in fatto di infrastrutture energetiche per rispondere a una sfida di portata globale: integrare milioni di veicoli elettrici nella rete. Con il modello totalmente elettrico Nissan LEAF, Nissan è la casa automobilistica leader sul fronte dei veicoli a emissioni zero ed è impegnata a sviluppare nuove tecnologie e partnership per velocizzare la diffusione su vasta scala delle auto elettriche e per garantirne l'integrazione nella rete.

Nelle due aree oggetto di ricerca sono già stati avviati diversi progetti. Uno di questi vede i ricercatori delle due aziende impegnati a studiare il modo di inserire le auto elettriche come Nissan LEAF nel concetto generale di Smart Home di GE. Gli ingegneri di Nissan stanno sviluppando delle soluzioni per collegare in maniera integrata il veicolo all'impianto elettrico delle abitazioni, cercando anche di capire come l'aggiunta di un'auto elettrica può incidere sui costi dell'elettricità e modificare i carichi elettrici domestici complessivi.

In un altro studio, i ricercatori utilizzeranno i dati aggregati sui consumi ed effettueranno sofisticati esperimenti di simulazione e modellazione per analizzare l'effetto che milioni di auto elettriche potrebbero avere sul nostro sistema di distribuzione dell'elettricità.

In tutti questi progetti, si cercherà di dare una risposta a una serie di importanti domande. Ad esempio:

Come sfruttare i sistemi di gestione intelligente dell'energia utilizzati nelle case e negli uffici per supportare la gestione delle operazioni di ricarica degli EV? Come approfittare dei sistemi di immagazzinamento dell'energia e delle fonti rinnovabili, come i pannelli solari domestici, per gestire e soddisfare in maniera affidabile il fabbisogno energetico delle auto elettriche? Esistono, ad esempio, delle soluzioni innovative per collegare direttamente le stazioni di carica alle fonti di energia rinnovabili?

I ricercatori di Nissan stanno studiando l'impiego del flusso energetico a due vie tra il veicolo e l'abitazione, attraverso la presa di ricarica rapida basata sullo standard CHAdeMO, quale soluzione per ridurre i consumi elettrici nelle ore di massima domanda, o per utilizzare il veicolo come sistema energetico di emergenza. Dal canto loro, i ricercatori di GE hanno avviato dei programmi per capire in che modo utilizzare questi sistemi per soddisfare le esigenze di ricarica dei veicoli senza pesare eccessivamente sulla rete.

L'attività di GE sarà condotta principalmente presso il suo centro ricerche di Niskayuna, a New York, dove gli ultimi studi sui trasporti elettrici e le tecnologie per le "smart grid" favoriranno i programmi di ricerca congiunti. Nissan svolgerà invece le proprie attività di ricerca, che si concentreranno anche sull'integrazione della tecnologia di ricarica veicolo-casa, presso il Nissan Technical Center North America, situato a Farmington Hills, con il supporto del Nissan Advanced Technology Center giapponese.

La ricerca sulle batterie va avanti

Per i veicoli elettrici batteria semisolida a ricarica rapida: con la sostituzione dei liquidi che la compongono o ricaricandola dalla rete

Un nuovo modello di batteria più leggera, economica e rapida da ricaricare, potrebbe rivoluzionare il settore dei veicoli elettrici. Secondo gli scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) che hanno realizzato la ricerca, si potrebbero dimezzare i costi delle batterie per auto elettriche, dando un rilevante impulso economico alla competitività del settore.

La nuova batteria è basata sulla tecnologia delle "batterie di flusso", composte cioè da sostanze liquide. Rispetto a quelle sviluppate finora, però, ha una densità energetica 10 volte maggiore grazie a un'innovazione fondamentale: la struttura liquida della batteria di flusso è infatti stata combinata con la tecnologia delle normali batterie solide a ioni di litio. Il risultato, che è stato chiamato "batteria di flusso semisolida", consiste in particelle solide sospese nel liquido. "Abbiamo preso due tecnologie consolidate e le abbiamo messe insieme", ha spiegato Yet-Ming Chiang, professore di scienza dei materiali al Mit, che ha guidato lo studio.

Da sottolineare che la nuova batteria conserva i vantaggi delle batterie di flusso, tra cui quello fondamentale della rapidità di ricarica. Per ricaricare questo tipo di batterie è infatti sufficiente sostituire i liquidi, per cui si tratta di un'operazione che potrebbe richiedere lo stesso tempo necessario per fare il pieno a un'auto tradizionale.

Oltre che per i trasporti, le nuove batterie potranno essere usate per impianti su vasta scala: per esempio per immagazzinare l'energia prodotta da fonti rinnovabili, riducendone i limiti legati all'intermittenza.

Non siamo ancora alla fase di commercializzazione. Prima, infatti, la nuova tecnologia dovrà superare altre fasi di ricerca, anche per identificare e valutare i materiali più adatti al suo sviluppo commerciale. Secondo Chiang, però, potrà essere sviluppata un'intera famiglia di nuove batterie, perché "la tecnologia non è legata a una proprietà chimica particolare".

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