Auto elettriche, quanta energia si perde durante la ricarica?

Quando si ricarica un’auto elettrica che sia a casa attraverso una wallbox o da una colonnina pubblica, il trasferimento di energia prevede comunque delle dispersioni. Il tema dell’efficienza della ricarica è molto dibattuto, ma quanta energia si perde esattamente durante il processo di ricarica? ADAC ha provato a capirci qualcosa di più e a verificare le perdite di energia durante le sessioni di rifornimento. I risultati sono interessanti. Entriamo più nel dettaglio.

Le perdite di energia sono inevitabili. Il problema è che l’energia persa si paga comunque e i computer di bordo delle vetture elettriche non evidenziano esattamente quanta energia ha effettivamente ricaricato la batteria e quanta, invece, è andata persa.

LA RICARICA A CASA

Un’auto elettrica può essere ricaricata a casa anche da una normale presa di corrente sebbene non sia una soluzione consigliata per motivi di sicurezza. Meglio installare una wallbox e dimensionare correttamente l’impianto elettrico. La ricarica da una presa richiede una potenza di carica di 2,3 kW. La ricarica con una wallbox è tecnicamente più complessa, ma può essere effettuata addirittura fino a 11 o a 22 kW a seconda del modello e dell’impianto elettrico. Per determinare le perdite di energia, l’ADAC ha testato la ricarica attraverso una presa domestica e una wallbox da 11 kW.

Le batterie di quattro diverse auto elettriche sono state caricate del 20% in condizioni identiche. Le rispettive quantità di elettricità rilevate dal contatore elettrico (incluse le perdite di carica) sono state quindi confrontate con l’energia immagazzinata nella batteria dal sistema di gestione della batteria. I risultati mostrano chiaramente che, a seconda di come si ricarica il veicolo a casa tramite una presa in corrente alternata “normale”, o con una wallbox fino a 11 kW, le perdite di ricarica variano notevolmente.

	Potenza/perdita	Potenza/perdita – Wallbox	Wallbox potenza ridotta – perdita
Fiat 500e	2,3 kW / 12,7%	11 kW / 6,3%	3,6 kW / 13,9%
Renault Zoe	2,3 kW / 24,2%	11 kW / 9,7%	nessuna misurazione
Tesla Model 3	2,3 kW / 15,2%	11 kW / 7,7%	3,5 kW / 11,4%
VW ID.3	2,3 kW / 13,6%	11 kW / 9,0%	5,5 kW / 9,2%

Per tutti e quattro i veicoli testati, l’efficienza di ricarica tramite wallbox è migliore rispetto a quella tramite presa domestica. Il divario è maggiore per la Renault Zoe e minore per la Volkswagen ID.3. Una terza serie di misurazioni ha indagato l’entità delle perdite di carica durante la ricarica con la wallbox impostando una potenza minore direttamente dal veicolo. Visti i risultati, l’ADAC prova a spiegare i motivi della dispersione di energia. Poiché le batterie di trazione delle auto elettriche possono immagazzinare solo corrente continua , mentre la rete elettrica fornisce corrente alternata , il caricabatterie di bordo deve convertire questa corrente in corrente continua. Questo comporta già perdite significative.

Ulteriori perdite rilevanti si verificano nella rete di bordo a 12 volt del veicolo . Questo perché durante la ricarica sono attive diverse centraline. Per azionare i componenti che controllano il processo di ricarica sono necessari dai 100 ai 300 watt. Pertanto, se il veicolo rimane collegato al caricabatterie per un periodo di tempo prolungato a una potenza di ricarica bassa, le perdite di carica aumentano nel tempo. Anche un (lungo) cavo di alimentazione collegato alla presa di corrente nel parcheggio o nel garage può contribuire in modo significativo a queste perdite. Complessivamente, a secondo dello scenario, le perdite di energia durante la ricarica in corrente alternata da una presa domestica possono variare dal 10 al 30%.

Passando alle wallbox, per raggiungere potenze di 11 o 22 kW serve un impianto trifase. Inoltre, gli elettricisti installano le wallbox in modo che il cavo di alimentazione sia correttamente dimensionato per gestire alti livelli di potenza e già questo contribuisce a ridurre le dispersioni secondo l’ADAC. La differenza più importante riguarda il consumo di energia elettrica del veicolo. Questo è notevolmente inferiore rispetto al caso precedente, poiché la batteria si ricarica molto più velocemente tramite una wallbox. Complessivamente, dunque, da una wallbox casalinga, le perdite di energia si attestano tra il 5 e i 10%.

LA RICARICA IN CORRENTE CONTINUA

Mentre con la ricarica in corrente alternata, l’energia proveniente dalla rete deve essere convertita in corrente continua dal caricabatterie del veicolo, con la ricarica in corrente continua non è così. Infatti, la conversione da corrente di rete a corrente continua avviene nella stazione di ricarica. Questo riduce significativamente le perdite. Tuttavia, ci sono comunque delle dispersioni. Come evidenzia l’ADAC, le batterie per rendere al meglio devono trovarsi ad una giusta temperatura.

Pertanto, un’auto elettrica deve spesso attivare il sistema di raffreddamento ad alti livelli di potenza di ricarica per evitare il surriscaldamento della batteria. L’auto elettrica preleva l’energia necessaria per il sistema di raffreddamento direttamente dalla stazione di ricarica. Di conseguenza, questa energia non finisce nella batteria e non è quindi disponibile per la guida. Tuttavia, questa energia deve comunque essere utilizzata e pagata dal conducente del veicolo elettrico. Le perdite di energia sono ancora maggiori quando la batteria deve essere riscaldata a basse temperature ambientali. In caso contrario, la batteria si carica male e il processo di ricarica richiede molto più tempo. L’ energia per il riscaldamento viene inoltre prelevata direttamente dalla stazione di ricarica. Se la batteria è alla giusta temperatura,  le perdite di carica sono basse e vanno dall’1% al 4%. Ma se la batteria è fredda, si può arrivare anche al 10%.

	Hyundai Ioniq 6	Renault Megane E-Tech	Tesla Model Y	VW ID.3
Guida con precondizionamento a 23°C	1%	4%	3%	3%
Guida con precondizionamento a 0°C	1%	6%	4%	5%
Senza precondizionamento a 0°C	6%	8%	10%	7%