L’alba delle batterie intercambiabili anche per i mezzi pesanti?

EHaul, un nuovo progetto tedesco, studierà le possibilità di applicare nella logistica da grandi percorrenze le batterie intercambiabili per risolvere alcuni problemi dell’elettrificazione nei trasporti

Continuano le iniziative che cercano di mettere a punto una strategia per far crescere la diffusione dello scambio rapido di batterie sui veicoli elettrici. Dopo taxi e due ruote stavolta nientemeno che sui veicoli commerciali, un progetto che ha per capofila il Politecnico di Berlino, ha annunciato una nota dell’ateneo.

I trasporti a lungo raggio in effetti sono un fattore rilevante nell’impronta complessiva di emissioni clima-alteranti e, come ci tiene a sottolineare la Professoressa Stefanie Marker: “se fossimo in grado di elettrificare solo pochi veicoli, le alte percorrenze di questi mezzi da soli creerebbero un significativo impatto assoluto”.

Insieme ad altre istituzioni scientifiche e ad imprese dei settori energia ed automotive tra cui Fraunhofer IVI e Bosch, la docente del Politecnico tedesco si è assicurata un contributo di €6,5 milioni dal ministero federale per gli Affari Economici e l’Energia che supporterà il progetto EHaul. L’obiettivo è sviluppare stazioni di sostituzione rapida per batterie intercambiabili rivolte al settore dei mezzi commerciali.

Finora non sono molti i veicoli pesanti da 40 o più tonnellate spinte da batterie di trazione, eccetto forse in settori di nicchia come quello estrattivo, che magari non circolano neppure su strade aperte al pubblico. E su strade aperte al pubblico e ancor più su autostrade, i mezzi commerciali si misurano con percorrenze che non possono normalmente essere portate a termine con un’unica ricarica, almeno fino a quando celle come quelle litio-aria non saranno prodotte industrialmente (certo non in questa decade).

E le società della logistica vanno K.O. solo a pensare ai tempi di ricarica necessari per riempire di energia le celle attuali. La soluzione quindi per la Professoressa Marker e per il project leader Jens-Olav Jerratsch può situarsi in una rete di postazioni nelle quali effettuare il cambio rapido di batterie su misura per i camion che sono abituali protagonisti della logistica sulle lunghe distanze. Il programma EHaul porterà a termine un dettagliato studio di fattibilità proprio su questa soluzione.

Per tre anni fino a settembre 2023, il consorzio che supporta il progetto commissionerà due camion elettrici al 100% che saranno usati da due imprese della logistica. Una stazione di cambio rapido di batterie intercambiabili saranno usate come componente quotidiana delle attività. Al momento dell’ingresso nelle stazioni, come avviene ai SUV NIO o ai taxi Blue Park in Cina, un sistema robotizzato cambierà le batterie scariche con moduli carichi.

“Entrambi i veicoli saranno provvisti di un numero di sensori per registrare dati che riguarderanno i consumi di energia durante le normali operazioni: consumo del motore, carico, meteo, il profilo altimetrico del percorso, e i consumi secondari di energia dovuti al condizionamento dell’abitacolo o al mantenimento delle temperature del carico ospitato”, ha precisato la Professoressa Marker.

Per capire se il cambio di batterie intercambiabili su un mezzo da 40 tonnellate sia una alternativa percorribile sarà necessaria una mole di dati, a cominciare dal registrare quanti viaggi giornalieri da 300 chilometri od oltre siano frequenti. Un genere di necessità che finora ha portato all’interesse di case costruttrici e società della logistica verso alternative come l’idrogeno, soprattutto per la rapidità dei rifornimenti abbinata a buona autonomia media.

Ma evidentemente chi punta sulle batterie di trazione deve rispondere a problemi sia dal punto di vista della capacità (pacchi batterie molto grandi avrebbero contraccolpi in termini di massa complessiva e anche di riduzione del carico) che della potenza di ricarica.

“La ricarica ultra-veloce è già usata per le auto passeggeri. Tuttavia per i camion questo richiederebbe una capacità di ricarica davvero elevata”, precisa Jerratsch, “in particolare perché operazioni quotidiane richiederebbero che a quelle potenze siano ricaricati parecchi mezzi simultaneamente”.

Lo sviluppo di postazioni di scambio per batterie intercambiabili libererebbe dai problemi delle potenze delle colonnine per veicoli commerciali, e potendo ricaricare i pacchi batterie da sostituire in modo più efficiente le singole celle avrebbero anche cicli di vita più duraturi, con vantaggi per la gestione complessiva della logistica elettrificata.

Anche le batterie intercambiabili peraltro hanno delle sfide da superare. Una è l’impostazione delle postazioni robotizzate per smontare e rimontare innumerevoli volte e velocemente i moduli. Un’altra è la standardizzazione, come ha recentemente sottolineato la startup Ample, che a San Francisco intende provare il battery swap su veicoli di Uber e altre società di taxi private e pubbliche.

Se manca la standardizzazione portare su larga scala il meccanismo diventerà più costoso. Ma rispetto ai problemi che incontrerà Ample col gran numero di modelli di veicoli passeggeri esistenti, i mezzi commerciali hanno il vantaggio di presentare una gamma decisamente più ridotta numericamente, rendendo più facile il trovare soluzioni al progetto EHaul in grado di rispondere alle necessità di mezzi costruiti da gruppi diversi e rivali.

Come ha riassunto la Professoressa Marker: “il nostro lavoro nel progetto si concentrerà su aspetti economici così come tecnici e sui dati del consumo di energia, per sviluppare un sistema che renda possibile fornire una alternativa reale e con costi competitivi al settore della logistica”.

Credito foto di apertura: ufficio stampa Scania