È l’«Energy Station» a dare la carica al Pure ETCR
Nel nuovo campionato al 100% elettrico, tecnologia Enel X e HTWO vanno a braccetto per riempire di energia le celle delle Alfa, Cupra e Hyundai che si scatenano in pista
Le auto da corsa convenzionali non fanno rifornimento alla pompa di carburante e quelle elettriche non vanno alle normali colonnine. Gli appassionati di Formula 1 sanno benissimo che i rifornimenti delle monoposto avvengono con materiali di derivazione aeronautica e che sono precisi al grammo. Ma cosa succede quando ad affrontare questa situazione sono auto da corsa elettriche?
Per orientarci riguardo a quest’ultimo caso, siamo stati lo scorso fine settimana all’autodromo di Vallelunga, per scoprire le soluzioni adottate per la primissima manifestazione del Pure ETCR: un campionato che ha fatto il suo esordio con tre tipi di vetture della categoria turismo in pista, tutte spinte da batterie di trazione progettate e curate da Williams Advanced Engineering e motori elettrici Magelec con potenze fino a 500 kW (per la cronaca la prima corsa in assoluto è stata vinta dallo spagnolo Mikel Azcona su Cupra E-Racer).
Per cominciare ci teniamo a precisare che, al contrario di quanto piacerebbe a chi non ha in simpatia i veicoli elettrici, la ricarica delle auto da corsa non può mandare in tilt l’impianto elettrico di un autodromo: perché non dipende dalla rete locale.
Una scelta che è stata seguita anche dai pionieri dell’automobilismo elettrico, ovvero la Formula E: la categoria monoposto dispone di generatori che utilizzano biocarburanti derivati dalla glicerina. In passato periodicamente sono circolate immagini che scherzavano su monoposto elettriche alimentate, secondo i commenti, da diesel. Ma in effetti non di gasolio si trattava, bensì di biocarburanti con una impronta complessiva carbon neutral.
Ma gli organizzatori del Pure ETCR per produrre l’energia elettrica necessaria ad alimentare le sei vetture che vengono frequentemente ricaricate, hanno deciso di non voler proprio vedere fumi emessi dai generatori, di origine vegetale o meno.
La soluzione si è presentata attraverso la divisione HTWO: fa parte del gruppo coreano Hyundai, uno dei tre costruttori impegnati con un proprio modello oltre alla catalana Cupra e ad Alfa Romeo, presente grazie allo sforzo dell’attivissimo team milanese Romeo Ferraris, finora la sola struttura indipendente a misurarsi contro programmi ufficiali.
HTWO, che collabora a numerosi progetti di società impegnate nell’idrogeno, mette a disposizione del campionato turismo elettrico tre propri generatori fuel cell da 160 kW ciascuno, in grado di ricaricare simultaneamente in un’ora due vetture (i cui pacchi batterie hanno capacità fino a 64,5 kWh).
Poiché ciascuna delle sei auto in lizza è affidata a turno a due diversi piloti che la utilizzano in due diversi raggruppamenti, come si può immaginare la postazione di ricarica del Pure ETCR, denominata Energy Station, è molto frequentata durante le due giornate di corse.
Ogni volta che un sistema HTWO si mette in moto da un lato della postazione, come è normale per gli impianti fuel cell, esce un rivolo di acqua (visibile anche nella foto di apertura). HTWO fa notare che la potenza di uno dei suoi impianti mobili, che contiene due stack fuel cell, corrisponde a quella di due Hyundai Nexo, il crossover stradale a idrogeno già commercializzato anche in Europa. Per ora la divisione del gruppo coreano non rende pubblici i dati di consumo di idrogeno collegati a questa manifestazione agonistica, né la capacità dei serbatoi di idrogeno dei generatori.
Sappiamo tuttavia che la Nexo dispone di tre serbatoi per 6,33 chili totali, e se lo schema fosse seguito nei generatori a idrogeno del Pure ETCR ciascuno ne ospiterebbe circa 12 chili; in effetti a Vallelunga alle spalle dell’Energy Station c’era un semi-rimorchio con bombole del fornitore Linde in grado di approvvigionare i consumi necessari per un fine settimana di gare.
Il responsabile del Fuel Cell Center di Hyundai Motor Group Saehoon Kim nella nota stampa della casa ha commentato che “attraverso questo evento, speriamo di veicolare il messaggio che idrogeno e soluzioni di energia elettrica coesisteranno come fonti di energia della futura mobilità”. Il commento anticipa come l’energia delle celle dei pacchi batterie di Alfa, Cupra e Hyundai che si sono sfidate a Vallelunga non provenisse direttamente dallo stack fuel cell.
Infatti l’energia che arriva alle prese con standard tipo CCS 2 nella parte posteriore dell’abitacolo delle auto da corsa proviene dai nuovi charger trasportabili realizzati da Enel X in collaborazione con un partner italiano, evoluzione di quanto sviluppato con la precedente “presenza di famiglia” in Formula E e MotoE e ieri all’esordio a Roma, dopo una adeguata fase di test e di integrazione.
L’azienda italiana ha installato nell’Energy Station del campionato turismo elettrico i suoi charger con capacità massima di ricarica di 120 kW con doppia uscita, una soluzione che veniva sfruttata a Vallelunga alimentando due vetture ciascuna fino a 60 kW. Così sarà anche nei prossimi appuntamenti della stagione 2021, che prevede altre quattro trasferte.
Michele Cecchini, che guida il settore competizioni in Enel X, sentito da AUTO21 ha sottolineato un’interessante caratteristica del charger che tiene le celle delle auto elettriche da corsa in piena salute: quella scelta dai tecnici italiani “è una soluzione che si integra direttamente col pacco batteria; quindi non c’è come spesso accade la trasformazione corrente continua/corrente alternata per poi tornare al DC del charger, ma c’è un collegamento diretto DC/DC, quindi continua/continua, tra il generatore all’idrogeno che produce energia, elettricità e il nostro sistema di ricarica”.
Secondo l’head of e-motorsport di Enel X, per le applicazioni al lavoro presso la Energy Station nell’autodromo romano “vale sempre il concetto che le nostre tecnologie che stiamo sviluppando qui per questa attività sono tecnologie molto sfidanti e molto avanzate; le vogliamo applicare qua per poi riportarle nel mercato di tutti i giorni, perché tutte queste soluzioni sono dei primi passi verso tecnologie future portate sulla strada”.
In attesa di vederle sempre più spesso commercializzate, a chi guida già elettrico o a chi ci sta pensando probabilmente sarà venuta la curiosità di sapere qualcosa di più sui tempi di rifornimento e magari sui consumi di queste auto elettriche da corsa.
Auto elettriche da competizione che rappresentavano un debutto anche per team e piloti del Pure ETCR. Mario Ferraris, mente tecnica della scuderia milanese Romeo Ferraris (che ha reso possibile una presenza italiana nella categoria trasformando in full electric le Giulia che cura da tempo) ha sottolineato che “a Vallelunga è tutto nuovo, auto, formato di gare, tutto”.
Per chi teme il tradizionale scoglio dell’ansia da ricarica, Ferraris scioglie subito i dubbi: “le auto vanno alla Energy Station dopo ogni “battaglia” e questo vuol dire che specie in una giornata come il sabato le abbiamo poco tempo dentro al box”. In effetti il sabato erano previste doppie “battaglie”, ovvero scontri diretti tra due o tre piloti, molto brevi, che percorrono una dozzina di chilometri in circa sei minuti. Le potenze ammesse erano in sequenza 300 e 450 kW, con scontri poi ripetuti con altri piloti sulle stesse auto, il che vuol dire che prima che la giornata del sabato fosse conclusa le auto sono state quattro volte all’Energy Station per circa un’ora ogni volta.
Con percorrenze brevi e 64,5 kWh di capacità massima delle batterie non ci sono dubbi sull’arrivare alla bandiera a scacchi ogni volta quanto ad autonomia. Le doppie finali dei due raggruppamenti della domenica, la sfida più lunga che mette a confronto sei macchine tutte insieme, con potenza utilizzabile di 300 kW e con circa 22 chilometri da percorrere (in poco più di dieci minuti), a loro volta sono intervallate da una sosta per la ricarica.
Finora non sono noti i consumi energetici delle auto del Pure ETCR, che certo sono elevati con queste potenze erogate dai quattro motori a flusso assiale montati a bordo. Se le corse turismo fossero identiche a quelle della Formula E, calcolarli sarebbe agevole: in effetti sappiamo la lunghezza del circuito (1,746 chilometri) e la durata della “battaglia” (7 giri).
Contando che in una gara del sabato siano stati percorsi 12,222 chilometri, partendo dalla capacità della batteria (poniamo 63 kWh usabili) calcoleremmo quindi 63 / 12,222 x 100 = 515 kWh necessari per percorrere 100 chilometri. Ma c’è un ma.
Come abbiamo anticipato, preso alla lettera questo è un calcolo fondamentalmente pessimistico: perché al contrario della Formula E le auto turismo elettrico non usano tutta la batteria o quasi fino al traguardo e questo calcolo invece non ne terrebbe conto.
Al contrario della Formula E tuttavia, le auto e i regolamenti del Pure ETCR sono costruite con un occhio ai team e piloti privati: cercare l’exploit nei consumi richiederebbe lunghi e costosi sforzi che si addicono alle squadre ufficiali delle monoposto, molto meno ai clienti a cui la categoria turismo un giorno non lontano sarà proposta. Poter consumare energia senza timori di autonomia è pertanto una chiave per tenere bassi i costi dei futuri campionati ETCR internazionali e nazionali.
Quanto all’energia che transita nei cablaggi dell’Energy Station, se si vuole fare un confronto con un’auto stradale di capacità simile a quella di una turismo ETCR, ad esempio la Volkswagen ID3 Pro con capacità di 58 kWh, sappiamo che alla potenza di 50 kW in 45 minuti può ricaricare dal 30% al 90% della capacità oppure tra il 20% e l’80%, recuperando così circa 35 kWh di energia per le celle.
Ma l’hatchback elettrico ha un motore con potenza fino a 107 kW, mentre la potenza minima scaricata in pista dalle vetture turismo elettriche spazia come detto tra un minimo di 300 kW e un massimo di 500 kW, permessa per il giro veloce singolo che si affronta la domenica mattina.
Considerando le diverse potenze ammesse e la diversa durata degli scontri in pista, e che i charger Enel X con due auto collegate simultaneamente possono erogare energia a 60 kW, si può ipotizzare che le auto del Pure ETCR durante le loro soste all’Energy Station inseriscano nei pacchi batterie Williams Advanced Engineering tra i 25 ed i 35 kWh di energia. Ovviamente AUTO21 non mancherà di tenervi aggiornati non appena dati ufficiali su queste caratteristiche tecniche verranno resi pubblici.
