Il “rapidgate” della nuova Leaf: una questione di chimica, non di colonnine
Viaggi lunghi con ripetute ricariche rapide per le Nissan di nuova generazione sono un Capo Horn da doppiare: per l’assenza del thermal management system
La gestione delle (alte) temperature non sembra essere il punto forte della batteria da 40 kWh della nuova Nissan Leaf: secondo quanto emerso nelle ultime settimane, le sue celle AESC sarebbero messe alle corde in caso di ricariche veloci consecutive.
In Italia, dove le consegne sono cominciate molto di recente, non abbiamo trovato traccia di lamentele. Non così in Nord Europa, e la segnalazione forse più sorprendente è quella di un appassionato di auto elettriche e YouTuber norvegese: Bjørn Nyland.
In un lungo viaggio ha sottoposto la nuova Leaf a più ricariche rapide constatando che la velocità si dimezza a partire dalla seconda visita ad una colonnina: qui sotto trovate il suo video in versione breve.
Malgrado l’ambiente senz’altro fresco (come detto Nyland è norvegese) nel corso di un viaggio di circa 1.000 chilometri le difficoltà a tenere sotto controllo la temperatura della batteria della Leaf si sono palesate.
Un percorso, beninteso, che non si può considerare il banco di prova quotidiano per chi oggi come oggi acquista un’auto elettrica, specie un modello compatto come la Leaf o la Renault Zoe.
Peraltro, se la Norvegia non assomiglia all’Italia dal lato meteorologico, le assomiglia nella sua conformazione: stretta e lunga. Un itinerario equivalente ad una vacanza con spostamento da Treviso a Maratea o da Biella al Gargano è una prova che un’auto per tutte le stagioni dovrebbe saper affrontare: vale quindi la pena di saperne qualcosa di più anche per gli automobilisti italiani (a marzo sono stati in 102 ad acquistare la nuova Leaf).
Per verificare il rendimento della ricarica Nyland si è servito dell’app Leaf Spy (disponibile sia per iPhone che per Android) che connette smartphone all’auto mediante porta OBD II e bluetooth o wifi.
Dalla seconda ricarica rapida, la potenza è scesa dai 50 kW iniziali a 22 kW: ovvero più ci si avvicinava a destinazione e più aumentava il tempo di ricarica e scendeva la potenza.
Per chi trovasse quei numeri poco familiari, si tratta della differenza che c’è tra le colonnine di ricarica rapida EVA+ (che ENEL sta collocando in aree contigue alle autostrade per consentire viaggi più lunghi anche a chi non ha auto con batterie grandi come quelle Tesla o le Jaguar I-Pace ed Audi e-tron) e le normali colonnine accelerate cittadine quali le A2A ben diffuse a Milano o le ex-Silfi di Firenze.
Il che è però una sorta di paradosso se si pensa che Nyland anche per seconda ricarica e seguenti non si collegava a quelle accelerate ma a postazioni veloci (come le EVA+), e sulla nuova Leaf in 40 minuti queste dovrebbero assicurare l’80% di capacità della batteria.
Inoltre la temperatura della batteria, secondo quello che ha visto lo YouTuber sulla sua app, era di 45° malgrado la temperatura esterna rigida, lievemente sotto lo zero.
E a questo punto occorre ricordare che la nuova Leaf, come la precedente, non dispone di un sistema attivo di gestione delle temperature TMS (thermal management system).
La batteria da 40 kWh senza sistema TMS al norvegese non ha dato alcun problema per i primi 300/400 chilometri. Se viaggiare in città o per brevi tratti non richiede particolari precauzioni, l’esperienza sui 1.000 chilometri lo ha indotto a dispensare raccomandazioni, consigli che si basano tutti su comportamenti “al ribasso”.
Limitare la velocità massima a circa 100 km/h; non aspettare che la carica della batteria scenda sotto il 15% ed invece dalla seconda ricarica rapida in poi non aspettare l’80% o il 90% della ricarica ma limitarsi al 75%. Tutti accorgimenti che in assenza di una gestione attiva della temperatura del pacco batterie servono a difendere le celle dalle temperature alte.
Il nocciolo del rapidgate, a dispetto del nome fuorviante che ha fatto peraltro presa sui social media con tanto di hashtag, non è un problema relativo alle postazioni di ricarica rapida: come ha confermato lo stesso Nyland la prima ricarica funziona senza intoppi.
E’ forse possibile che sia stato un problema riguardante il solo YouTuber norvegese, magari dovuto allo stile di guida? Il fatto è che non si tratta di un episodio unico.
Uno dei più noti ed entusiasti guru della mobilità elettrica, Robert Llewellyn, in una recente puntata della sua trasmissione Fully Charged ha infatti raccontato le vicissitudini di Jonathan Porterfield, un altro automobilista che guida a zero emissioni da anni, che nei suoi periodici viaggi dalle Midlands alle Isole Orkneys (620 miglia, ovvero 997 chilometri) si è ritrovato limitato a soli 22 kW dalla terza ricarica rapida.
Ad un influencer come Llewellyn Nissan UK (ricordiamo che la Leaf viene prodotta a Sunderland) ha subito risposto: “Siamo a conoscenza di due casi isolati in cui clienti hanno sperimentato problemi con postazioni di ricarica rapida pubbliche. Stiamo attualmente investigando questi casi con entrambi i clienti e i fornitori delle postazioni di ricarica“.
Ma, senza dover attendere nuove puntate di Fully Charged, se guardate con attenzione il video della puntata, è lo stesso Llewellyn ad offrirci due tracce da seguire per capire meglio la natura del problema.
La prima è là dove il presentatore britannico ricorda che il TMS, la gestione attiva delle temperature delle batterie mediante raffreddamento a liquido sul Nissan eNV-200 è già presente. Questo furgone elettrico che in alcuni mercati sta già avendo buoni riscontri di vendite, ha la stessa batteria da 40 kWh, lo stesso drivetrain e lo stesso caricatore da 6,6 kW della nuova Leaf.
Insomma si può escludere che le ricariche rapide ripetute possano essere una difficoltà sulla nuova Leaf a causa di un problema di progettazione.
Il TMS non c’è per una scelta di marketing. Offrire una nuova generazione Leaf allo stesso prezzo della precedente ma con molto di più in dotazione: dal punto di vista dell’autonomia, ma anche della sicurezza.
Molto di più quindi, tranne quel caso isolato dei lunghi viaggi che si trasforma in un boomerang: perché per regalare numeri e specifiche migliori alla clientela in Nissan hanno fatto scelte che ad un certo punto vanno a cozzare col muro delle leggi della fisica e della chimica.
Ed è ancora Llewellyn che ci mette sulla strada giusta indicando un altro dettaglio interessante: quando ricorda che la sua trasmissione Fully Charged ha effettuato lunghe percorrenze con la vecchia Leaf senza aver avuto problemi con le ricariche rapide ripetute.
Nella batteria Leaf da 40 kWh i catodi hanno più nickel rispetto alle vecchie celle AESC: chimica che con più densità di energia comporta anche meno stabilità termica
Per aumentare l’autonomia, le celle AESC vecchio tipo NCM 333, dove NCM sta per la chimica del catodo nickel-cobalto-manganese coi tre materiali presenti in parti uguali, sono state sostituite da celle NCM 622. I numeri indicano ancora le percentuali delle singole materie prime.
Sulla nuova Leaf con batteria da 40 kWh il nickel è il 60% del materiale del catodo, con cobalto e manganese a dividersi il restante 40%.
La chimica delle nuove batterie non solo è più conveniente per la produzione perché riduce il costoso cobalto: la presenza di più nickel è una scorciatoia per aumentare la densità di energia. Più densità di energia, più chilometri.
Il nickel ha però uno svantaggio, come si può vedere molto chiaramente da un chiarissimo grafico sulle proprietà caratteristiche delle celle NCM pubblicato dal portoghese Pedro Lima che cura il blog PushEVs: se aumenta la densità di energia e la capacità di trattenere la carica, ne peggiora la stabilità termica.
Perfino in Norvegia o in Scozia? Come abbiamo visto, sì, perché con meno stabilità termica nei catodi le cose possono peggiorare anche a temperature più basse.
Il cosiddetto rischio di runaway termico si può palesare a temperature più basse rispetto a quello di celle con “ricette” chimiche diverse, meno dense di energia ma più stabili termicamente.
Il che spiega perché Llewellyn & C. non abbiano avuto problemi con la Leaf vecchia, spinta da una batteria di trazione nelle cui celle c’era meno nickel: sulla nuova invece ci sono meccanismi di protezione concepiti per anticipare possibili fenomeni di runaway termico che riducono la carica per tenere le temperature sotto controllo.
Così non c’è da meravigliarsi se ora stanno cominciando ad arrivare le prime conferme ufficiali Nissan, come quella che ha ricevuto Nikki Gordon-Bloomfield che cura il blog Transport Evolved ed ha seguito la notizia dei problemi con le ricariche rapide ripetute.
“La Nissan Leaf 2018″, le ha confermato la casa, “dispone di salvaguardie sulla ricarica per proteggere la batteria durante sessioni ripetute di ricarica rapida in un breve periodo di tempo. Sebbene queste salvaguardie possano aumentare i tempi di ricarica dopo sessioni di ricarica rapida multiple, sono importanti per preservare la vita della batteria in un prolungato periodo di tempo“.
In quest’ottica gli episodi del rapidgate sembrano destinati a restare isolati. Peraltro questa caratteristica, come si può immaginare, non è stata la più evidenziata dalla casa giapponese durante il lancio della nuova Leaf, un lancio così travolgente che a fine inverno in Europa pioveva un ordine ogni 12 minuti: per un totale di oltre 19.000 ordini.
Proprio nel continente che più si è rivelato entusiasta della nuova Leaf il rapidgate potrà avere conseguenze sul successo? In Norvegia nei primi tre mesi del 2018 si sono vendute già 2.172 Leaf, una crescita del 335% anno su anno e quasi tre volte il record precedente. Se un effetto ci sarà eventualmente lo vedremo nei prossimi mesi.
La prima replica da parte della marca giapponese è stata di ritoccare i listini in numerosi mercati. Una mossa che si può immaginare un tentativo di creare in chi ha effettuato prenotazioni la sensazione di aver comunque fatto bene ad essere tra i primi ad ordinare la Leaf e dissipare la tentazione di disdire l’ordine.
Quella del ritocco ai listini sembra però una risorsa tattica. Su un piano più a lungo termine non va dimenticato che Hiroto Saikawa, numero uno Nissan, ha in passato confermato che dal 2019 sarà disponibile la nuova Leaf anche in versione Performance, che alcune testate specializzate chiamano E-Plus.
Sarà dotata di batteria con celle LG Chem (come ad esempio la Chevrolet Bolt e la Renault Zoe) con capacità da 60 kWh e di un motore da 160 kW (50 kW più del modello oggi commercializzato).
Su questa versione, dal prezzo superiore rispetto all’attuale, ci sarà una gestione termica attiva delle temperature, come avviene in tutte le auto elettriche compatte della concorrenza. Finalmente, sembra, anche chi come Nyland, Llewellyn vuole guidare a lungo riducendo al minimo i disagi sarà accontentato.
Infine, la vicenda delle ricariche rapide ripetute sulla nuova Leaf, pare indicare con chiarezza che con la tecnologia attuale per le case automobilistiche è ancora difficile costruire una vettura elettrica capace di sostituire un’auto convenzionale, se quell’auto elettrica deve essere anche affordable (alla portata di tutti).
