Nella misura in cui i veicoli elettrici possono aiutare a fermare il cambiamento climatico catastrofico, stanno facendo del loro meglio. Spostare le modalità di trasporto a piedi, in bicicletta e con i mezzi di trasporto di massa aiuterebbe ancora di più, ma finché la cultura automobilistica è qui per restare, passare dalla benzina all’elettricità è la cosa migliore da fare e una nuova batteria EV a ricarica superveloce di CATL potrebbe aiutare accelerare il trend di elettrificazione.
Quanto è veloce una batteria EV a ricarica superveloce?
CATL è nata nel 2011 come startup nata dalla società Amperex Technology Limited, con l’acronimo che sta per Contemporary Amperex Technology Co., Limited. L’azienda con sede in Cina si è presto ritagliata un nome negli annali della storia delle batterie per veicoli elettrici e ha stretto partnership con Honda, Daimler, Tesla, Toyota, Volkswagen e altre importanti case automobilistiche (vedi Clean Technica copertura qui).
Ci vuole molto perché CATL si superi, ma sembra che sia così. CATL chiama la nuova batteria EV “Shenxing” e ha fatto di tutto per questo.
CATL descrive la batteria Shenxing EV come “la prima batteria LFP a ricarica superveloce 4C al mondo”, come misurato dalla sua capacità di registrare 400 chilometri di autonomia con una carica di soli 10 minuti.
Sono quasi 249 miglia, che è a breve distanza dalla media settimanale per i conducenti negli Stati Uniti. La Federal Highway Administration calcola che il conducente medio registra 14.263 all’anno o poco più di 274 miglia a settimana.
Le cose diventano un po ‘più fuori portata se suddivise per età e sesso maschile / femminile, cosa che fa l’FHA. Indicano che le miglia medie all’anno raggiungono il picco tra i maschi di età compresa tra 35 e 54 anni a 18.858 miglia, o quasi 363 miglia a settimana.
Da non preoccuparsi. CATL osserva che la batteria Shenxing EV può fornire più di 700 chilometri – quasi 435 miglia – quando è completamente carica.
Il punto è che passare 10 minuti a settimana presso la stazione di ricarica superveloce locale per percorrere 249 miglia è paragonabile al tempo impiegato a riempire un gasmobile con fluido che uccide il pianeta. Questo è un dispendio di tempo abbastanza ragionevole per i risultati e potrebbe – o dovrebbe – aiutare i membri del pubblico che acquistano auto più sul lato EV.
Cos’è questa batteria LFP EV di cui parli?
Per quanto riguarda il modo in cui CATL è riuscita a mettere così tanto pugno nella sua nuova batteria EV, questa è la formula al litio-ferro-fosfato (LFP) al lavoro. Fino a poco tempo fa, le batterie LFP erano considerate troppo pesanti e ingombranti per i veicoli elettrici. Tuttavia, le loro prestazioni superiori in materia di sicurezza e la prospettiva di evitare le insidie delle catene di approvvigionamento estere hanno mantenuto il ronzio delle ruote di ricerca e sviluppo. Ora il consenso emergente è che la nuova tecnologia LFP è superiore alla formula familiare di nichel-manganese-cobalto (NMC) e le parti interessate dell’industria automobilistica sono salite a bordo.
Lo scorso inverno, ad esempio, Ford ha annunciato una nuova impresa per la produzione di batterie LFP nel Michigan, a partire dal 2026.
Ce ne saranno molti altri da dove proviene. Nel 2021 il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha prodotto una tabella di marcia per le batterie dei veicoli elettrici che si basa fortemente su alternative alla tecnologia NMC per ingrassare le catene di fornitura automobilistiche del futuro. “Si prevede che il mercato mondiale delle batterie crescerà di un fattore da 5 a 10 nel prossimo decennio”, spiega il Dipartimento dell’Energia, fissando l’obiettivo di eliminare il cobalto e il nichel nelle batterie dei veicoli elettrici entro il 2030.
Cosa c’è di così eccezionale nella ricarica superveloce dei veicoli elettrici 4C?
CATL sottolinea che la disponibilità della ricarica superveloce 4C aiuterà a sollevare il pesante velo dell’ansia da autonomia dei veicoli elettrici dal pubblico che acquista auto. Questa è anche l’opinione del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. La comodità di ricaricare un veicolo elettrico a casa attira molti acquirenti di auto elettriche nonostante il lungo periodo di tempo necessario, ma la ricarica domestica è solo il punto di partenza. Il Dipartimento dell’Energia è tra coloro che anticipano che le stazioni di ricarica rapida pubbliche sono la chiave per sbloccare ancora più acquirenti di veicoli elettrici.
“La maggior parte della ricarica dei BEV viene effettuata a casa, ma l’accesso a caricabatterie veloci pubblici a corrente continua (CC) può avere un grande impatto sull’utilità dei BEV dal punto di vista del consumatore”, ha riferito il Dipartimento dell’Energia nel 2017.
Oltre all’uso effettivo delle stazioni di ricarica rapida, tale impatto si estende al fattore tranquillità. I conducenti di veicoli elettrici si comportano in modo diverso quando sanno che le stazioni di ricarica rapida sono disponibili quando necessario. Di conseguenza, i conducenti di veicoli elettrici con accesso alle stazioni di ricarica rapida tendono a percorrere più chilometri sulle loro auto in condizioni di ricarica normali.
“Gli studi hanno dimostrato che nelle aree in cui i conducenti hanno accesso a stazioni di ricarica rapida da 50 kW o 120 kW, le miglia percorse annualmente dai veicoli elettrici (EV) (ovvero eVMT) sono aumentate di oltre il 25%, anche nei casi in cui è stata utilizzata la ricarica rapida dall’1% al 5% degli eventi di ricarica totali”, ha osservato il Dipartimento dell’Energia.
“Per essere veramente competitivi rispetto all’esperienza di rifornimento ICEV, sono necessarie centrali ancora più potenti. Per affrontare la barriera della ricarica rapida, è stata proposta la ricarica a 400 kW o la ricarica rapida estrema (XFC), “hanno aggiunto.
CATL Toots proprio clacson a batteria
Per quanto riguarda il motivo per cui la ricarica superveloce dei veicoli elettrici non è sempre stata qui, il National Renewable Energy Laboratory del Dipartimento dell’Energia offre una rapida spiegazione.
“Mentre le batterie si caricano, gli ioni di litio corrono dall’elettrodo negativo all’anodo positivo. All’arrivo, gli ioni si inseriscono nelle particelle di grafite – un processo chiamato intercalazione – per immagazzinare energia. Più velocemente si muovono gli ioni di litio, più velocemente si caricherà una batteria. Tuttavia, se spingi questi ioni troppo forte, non riescono a intercalare con successo “, spiegano. «In questo scenario, il litio forma una densa barriera metallica sulla superficie dei materiali di grafite, che impedisce il movimento degli ioni di litio durante la carica e la scarica».
“Questo fenomeno, noto come placcatura al litio, ha impatti catastrofici sulle prestazioni, sulla sicurezza e sulla durata della batteria”, aggiungono per buona misura.
La versione più breve è che anni di lavoro di ricerca e sviluppo vanno nella progettazione di una batteria per veicoli elettrici in grado di caricarsi rapidamente senza piantarsi in faccia, e CATL non è timido nel suonare il proprio clacson sui contributi della nuova batteria Shenxing alla causa.
“Shenxing sfrutta la tecnologia del catodo di rete super elettronica e il materiale catodico LFP completamente nanocristallizzato per creare una rete super elettronica, che facilita l’estrazione di ioni di litio e la risposta rapida ai segnali di carica”, ha dichiarato la società in un comunicato stampa.
CATL ha anche spiegato che la superficie di grafite nella sua nuova batteria EV è stata modificata per massimizzare l’efficienza dell’inserimento di ioni di litio o, come dicono in modo colorato, per creare “una superstrada per la conduzione di corrente. “
Tra gli altri miglioramenti, le nuove modifiche includono un approccio stratificato al design degli elettrodi, volto a bilanciare la ricarica rapida con l’autonomia.
“CATL ha sviluppato una nuovissima formula di elettrolita superconduttore, che riduce efficacemente la viscosità dell’elettrolita, con conseguente miglioramento della conduttività”, osservano inoltre.
Tieniti i cappelli. In uno studio pubblicato la scorsa primavera sulla rivista Natura Sostenibilitàun gruppo di ricerca della Northwestern University suggerisce che potrebbe essere “impegnativo” per le batterie LFP soddisfare gli standard di approvvigionamento domestico o di libero scambio per qualificarsi per i crediti d’imposta ai sensi dell’Inflation Reduction Act.
Magari prendi l’autobus la prossima volta?
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