L’«electric GT»: palestra della ricarica ultra-veloce
La Federazione Internazionale dell’Auto lancia (grazie alla collaborazione di Saft) una categoria elettrica con più libertà sulle batterie e che creerà know-how nell’interazione tra celle e colonnine a 700 kW
Negli articoli di questa testata non appare con grandissima frequenza l’argomento delle competizioni per auto elettriche: in effetti preferiamo di norma concentrarci su novità che siano più direttamente collegate alla produzione di serie, mentre se si tratta di notizie che riguardano tecnologie innovative e futuristiche riguardanti i veicoli sostenibili di solito è più facile trovarne in un laboratorio universitario che in un paddock.
Ma la notizia di questa settimana diffusa dalla FIA, la Federazione Internazionale dell’Automobile diretta da Jean Todt, ha almeno un aspetto interessante e con potenziali ricadute future sulle auto di tutti i giorni. Nell’ambito delle competizioni infatti, l’autorità sportiva parigina da tempo è alla ricerca di alternative elettriche a una categoria di grande successo.
Il Gran Turismo da alcuni lustri prospera con marchi di vetture ad alte prestazioni che spaziano da Ferrari a Porsche ed ha trovato da tempo nella categoria GT3 una vetrina che ha messo d’accordo case e pubblico.
Il regolamento del nuovo electric GT è stato foggiato da 18 mesi di discussioni tra esperti della federazione e rappresentanti dei gruppi dell’auto. Appositi gruppi di lavoro hanno prodotto una normativa che mira a mettere in pista modelli al 100% mossi da batterie di trazione in grado di competere per prestazioni coi tempi sul giro delle attuali vetture GT3.
L’electric GT sarà aperto sia a chi attualmente è presente nelle competizioni per vetture ad alte prestazioni convenzionali (con modelli rappresentativi che spaziano dall’ Audi R8 LMS a Ferrari 458) sia a startup dell’auto elettrica interessate ad essere presenti senza aver mai preso parte alle corse tradizionali, con modelli a trazione posteriore o integrale.
La FIA ha anche deciso di aprire ai retrofit, ovvero alla trasformazione di modelli esistenti in versioni elettriche. Si tratta di un’apertura che si è già cominciata a vedere in altre categorie (nel campionato Pure ETCR è presente una Giulia al 100% elettrica che ovviamente non esiste nella gamma Alfa Romeo) e che dovrebbe consentire a case che hanno programmato la transizione all’elettrico per fine decade di anticipare la presenza nelle corse con modelli convenzionali adattati.
In base al modello di origine i pesi minimi delle auto dell’electric GT saranno compresi tra 1.490 e 1.530 chili, con una potenza massima erogabile di 430 kW (584 cavalli) originata da un massimo di quattro motori.
La Commissione GT della FIA presieduta da Leena Gade, ex-ingegnere di pista Audi Sport più volte vincitrice alla 24 Ore di Le Mans, ha deciso di lasciare più libertà rispetto ad altre categorie elettriche nel campo delle batterie. La stessa Formula E, la più nota categoria di corse a zero emissioni locali, lascia libertà su motori elettrici ed inverter, ma praticamente nessuna sulle celle, salvo la gestione elettronica delle batterie, BMS che spesso è stato uno dei fattori discriminanti per il successo.
Considerate le differenze di impostazioni progettuali tra un modello e un altro, la FIA con l’electric GT ha deciso di lasciare più liberta ai progettisti nel campo dei pacchi batterie, che avranno una capacità massima di 87 kWh. Quello che sarà comune a tutti sarà la fornitura di celle formato pouch Saft, come noto partner Stellantis nella nuova joint-venture ACC.
La casa francese, che nelle corse ha appena messo piede come fornitore della vettura ibrida che Peugeot schiererà ufficialmente alla 24 Ore di Le Mans, preparerà celle in grado di affrontare picchi di rigenerazione di energia di 700 kW, e la stessa potenza sarà quella massima gestibile durante le ricariche ultra-veloci.
Proprio questo è uno degli aspetti più interessanti dell’electric GT che appaiono in grado di generare un know-how con ricadute sulle future vetture di produzione, anche se inizialmente si tratterà di quelle di fascia alta. Le corse GT3 hanno durata, in base ai campionati, che possono andare dalle 3 Ore alle 24 Ore.
La FIA non ha fornito ancora indicazioni su ipotetici consumi di energia, ma come si potrà immaginare anche una capacità di 87 kWh in un contesto del genere potrebbe solo fare da momentaneo cuscinetto a una interminabile serie di soste per ripristinare l’energia delle celle.
Ma la federazione non sembra pensare a sostituire il GT3 con l’electric GT : piuttosto, leggendo la nota ufficiale, si capisce che intende creare un formato di durata con una sola sosta prevista a metà gara magari con cambio pilota e gomme e il ripristino del 60% dell’energia delle celle in pochi minuti.
Di certo anche una sola ricarica rientrerebbe a pieno titolo nella definizione di ultra-fast, che comprende quelle che avvengono a un rateo 10C o superiore, entro cinque minuti o anche meno. Sicuramente l’infrastruttura di ricarica dovrà essere realizzata appositamente: è bene non scordare che il massimo di potenza esprimibile oggi da alcune colonnine HPC è di 350 kW, e nessun’auto elettrica arriva a beneficiare ancora di questa potenza. Un’auto elettrica in grado di ricaricare molto al di sopra di quei valori, fino a 700 kW sarebbe in sostanza un laboratorio viaggiante.
Le colonnine analoghe a quelle Ionity che si incontrano su alcuni grandi assi viari anche in Italia, hanno già cavi raffreddati a liquido: le aziende specializzate che li forniscono da tempo stanno lavorando a cavi in grado di sopportare anche stress maggiori. Questa nuova generazione non è nata specificamente per le auto elettriche da corsa, piuttosto per i futuri veicoli commerciali a batteria di trazione , le cui soste di fine decade i progettisti se le prefiguravano già con ricariche a potenze superiori a quelle massime attuali.
Interessante anche l’aspetto della ricaduta delle cariche ad alta potenza sui pacchi batterie. La durata della vita delle celle Saft sottoposte agli stress di ricariche ultra-veloci si prospetta come un esperimento di estremo interesse e di grande utilità per un prodotto da trasferire alla produzione su vasta scala.
La casa francese non ha ancora rivelato le caratteristiche della chimica delle celle che intende sottoporre alla prova delle competizioni, né in particolare come intende aggirare il problema dei dendriti che con maggiore frequenza si creano sugli elettrodi negativi nella ricarica ultra-fast. Tra i candidati naturali per le loro proprietà ci sono celle con catodi LFP, che Saft avrebbe in catalogo.
Peraltro proprio Saft è uno dei produttori di celle più attenti da sempre al problema della ricarica ultra-veloce: da un decennio e oltre si è impegnata nella produzione di prodotti Power Cell in grado di gestire questo aspetto.
Ad esempio, all’inizio degli Anni ’10 aveva iniziato a proporre celle cilindriche da 3,6V con catodi LCO, la chimica ancora oggi più diffusa nell’elettronica di consumo, progettate con elettrodi dalle grandi superfici, mirando ad abbassare quanto più possibile l’impedenza interna.
Gli addetti ai lavori sottolineano come le Power Cell in grado di gestire le ricariche ultra-veloci abbiano avuto finora lo svantaggio di minore densità di energia, che è invece la qualità principale delle Energy Cell il cui paradigma è finora la cella Tesla/Panasonic.
Aggiungere alcune qualità delle batterie a maggiore densità di energia gravimetrica e volumetrica alle celle nate per le competizioni (o magari per l’aerospaziale, nel quale Saft è parimenti presente), si rivelerebbe una svolta davvero interessante resa possibile dall’iniziativa FIA di promuovere l’electric GT.
