Dalla Svizzera la ricarica elettrica "ultra fast"

La diffusione e lo sviluppo della mobilità elettrica sono legati anche alle infrastrutture di ricarica: non soltanto batterie di nuova generazione in grado di garantire autonomie sempre più elevate ma occorre considerare le esigenze di ricarica. La paura di rimanere a secco e di dover aspettare troppo tempo per poter ripartire è un ostacolo importante alla crescita delle EV.

Certo, le ricariche elettriche sono ancora troppo lente rispetto al classico rifornimento di benzina, ma qualcosa si sta muovendo. La soluzione arriva dalla Svizzera, dove sono sempre stati molto sensibili all´elettrico: già molti anni fa bastava varcare il confine per trovare subito le prime colonnine nei parcheggi dei centri abitati più importanti. Ora proprio un pool di istituti di ricerca elvetici sta cercando di mettere a punto un sistema di ricarica molto più veloce.

Nel nostro Paese, seppur poco diffuse, le ricariche “fast" esistono già ed abbattono i tempi rispetto alle prese “domestiche" a soli 30 minuti. E´ chiaro che se si scendesse a 15´ sarebbe una gran cosa e si potrebbe davvero parlare di “ultra-fast".

La soluzione l´ha trovata l´Ecole Politechnique Federale di Losanna (EPFL), in collaborazione con gli Swiss Federal Laboratories for Material Science and Technology (EMPA), l´Istituto di Tecnologia Svizzero di Zurigo, il prestigioso ETHZ, e l´Universita di Berna di Scienze Applicate.

Questo team di ricercatori svizzeri sta mettendo a punto un progetto che permette un ciclo di ricarica completa di un´auto elettrica in appena quindici minuti. I test che hanno effettuato dimostrano che un sistema di “intermediate storage", nel quale un accumulatore di grandi dimensioni a bassa tensione fa da filtro tra la rete elettrica ed il veicolo da ricaricare, è la strada giusta per poter abbassare i tempi.

Questo tipo di batteria deve immagazzinare costantemente energia a basso voltaggio dalla rete, sfruttando un sistema, simile ad un buffer, per scaricare una grande quantità di essa verso il veicolo che vi si connette in ricarica. Quando una vettura necessita di ricaricare le proprie batterie, il sistema trasferisce prontamente l´energia immagazzinata verso gli accumulatori del veicolo.

In sostanza è necessario far affluire più energia nello stesso tempo: questo sistema è stato pensato apposta per raggiungere i 4.5 MW di potenza. Questa soluzione però risulterebbe troppo dispendiosa e provocherebbe anche un generale abbassamento della fornitura di energia elettrica per altri impieghi: ecco perché si ricorre a una sorta di “memoria tampone". Si tratta di una unità di archiviazione intermedia dell´energia costituita da un pacco batterie agli ioni di litio che a sua volta viene rifornito di energia in modo molto più lento, attraverso la normale rete a bassa tensione abitualmente utilizzata per le esigenze di energia residenziale o mediante la rete a media tensione per la distribuzione di energia su un territorio più vasto, quindi non creerebbe problemi alla rete elettrica.

Infatti non verrebbe mai richiesta tutta l´energia in tempo reale al distributore ma l´accumulatore cui le vetture si connettono lavora al voltaggio della rete: in questo modo si evita il problema del picco di richiesta.

Per testare la funzionalità del sistema, l´Energy Center and Industrial Electronics Lab dell´EPFL ha costruito un simulatore e i risultati ottenuti dicono che c´è addirittura spazio per ulteriori miglioramenti.

Questo progetto può consentire di conoscere più nel dettaglio a quanto ammonterà il fabbisogno energetico per le stazioni di ricarica del futuro: si studierà quanta “energia tampone" sarà necessario immagazzinare per soddisfare le esigenze dell´utenza a emissioni zero.

Per questo hanno preso in considerazione una serie di parametri quali le statistiche sul traffico, il numero stimato di veicoli elettrici circolanti, la capacità delle batterie dei veicoli, le esigenze medie degli utenti ed altri fattori importanti.

La simulazione, elaborata sulla base dei dati raccolti nel cantone francese della Confederazione Elvetica, dice che una stazione che si trovi di fronte all´esigenza di caricare 200 auto elettriche al giorno avrebbe bisogno di un´intermediate storage pari a 2.2 MWh. I ricercatori svizzeri sono già al lavoro…