INNOVAZIONI PER LA MOBILITÀ ELETTRICA

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1 G.B. ZORZOLI INNOVAZIONI PER LA MOBILITÀ ELETTRICA Convegno «Green Mobility - verso gli stati Generali della Mobilità Elettrica» Roma, Coordinamento FREE Lungotevere dei Mellini 44 Roma - Tel mail: info@free-energia.it

2 . Il Coordinamento FREE (Coordinamento Fonti Rinnovabili ed Efficienza Energetica) è un Associazione che raccoglie attualmente, in qualità di Soci, 27 Associazioni in toto o in parte attive in tali settori, oltre ad un ampio ventaglio di Enti e Associazioni che hanno chiesto di aderire come Aderenti (senza ruoli decisionali) ed è pertanto la più grande Associazione del settore presente in Italia. Esso rappresenta infatti il 92% delle entità attive nel settore e, attraverso i propri Soci, circa aziende che occupano persone. Coordinamento FREE Lungotevere dei Mellini 44 Roma - Tel mail: info@free-energia.it 2

3 Oggi la batteria incide per circa il 50% sul costo di un auto elettrica. Per renderla competitiva, il costo deve scendere al 20-25% del totale. Al crescere della produzione cumulata il costo di una batteria al litio scende con la stessa velocità del costo del fotovoltaico. 3

4 CURVA DI APPRENDIMENTO DELLE BATTERIE Fonte: CLIMATE COUNCIL OF AUSTRALIA, Battery Storage for Renewable Energy and Electric Cars, 2015, p. 4. 4

5 Non è casuale che le curve di apprendimento siano parallele Sia il fotovoltaico che le moderne batterie hanno: - migliorato le loro prestazioni, applicando le nuove conoscenze nel campo della scienza e dell ingegneria dei materiali; - abbassato i costi con produzioni in serie su linee automatizzate. QUESTE ANALOGIE HANNO PORTATO E PORTERANNO A SCARTI TRA PREVISIONI SULLE PRESTAZIONI E SUL COSTO DELLE BATTERIE E RISULTATI VIA VIA ACQUISITI, CHE SARANNO PARAGONABILI A QUELLI GIÀ SPERIMENTATI NEL CASO DEL FOTOVOLTAICO. 5

6 L applicazione delle nanotecnologie, che rendono possibile la manipolazione della materia su scala inferiore al miliardesimo di metro, cioè a livello atomico e molecolare, ha infatti consentito un salto prestazionale in termini sia di potenze raggiungibili, sia di capacità di accumulo, trasformando in nanomateriali con prestazioni adeguate materiali altrimenti inutilizzabili per la loro ridotta conducibilità o capacità. 6

7 NUMERO DI BREVETTI PER TECNOLOGIA (2015) Fonte: I.Com, Rapporto Osservatorio Innov-E 2017

8 Da IEA, Global EV Outlook

9 A conferma delle potenzialità degli accumuli elettrochimici, in una lettera a Nature, pubblicata il 16 aprile 2015, un team di chimici dell'università di Stanford comunicava di avere sviluppato una nuovo tipo di batteria, agli ioni di alluminio, avente basso costo, ciclo di vita lungo rispetto alle attuali batterie e ricarica rapidissima, nonché senza rischi di incendi. Nella batteria l'alluminio va a formare l'anodo, ovvero il polo negativo, ma la vera novità sta nel catodo (il polo positivo): i chimici californiani hanno scoperto che un foglio di grafite come catodo, oltre che economico, gestisce al meglio il flusso di elettroni. 9

10 Sono passati soltanto due anni: il 16 maggio 2017 su Renewable Energy World è comparsa la notizia che in un convegno londinese il Technology Research Institute (TRI) di Taiwan ha reso noto di avere messo a punto, in collaborazione con Stanford, una batteria a ioni di alluminio con prestazioni e costi tali da renderla già pronta per la produzione commerciale, ed è alla ricerca di partner per la sua industrializzazione. La batteria ha un ciclo di vita molto lungo ( ricariche fino alla perdita totale di capacità), un salto enorme rispetto alla media di ricariche in quelle attuali agli ioni di litio, una ricarica rapidissima (si parla di pochi minuti). SEMPRE SECONDO IL TRI, NEL 2020 SARANNO PIÙ CONVENIENTI DELLE BATTERIE AL PIOMBO. 10

11 BATTERIE A FLUSSO Le batterie a flusso utilizzano elettroliti disciolti che vengono pompati dentro una cella elettrochimica, passando attraverso una membrana 11

12 Le batterie a flusso consentirebbero procedure e velocità di ricarica identiche ai carburanti tradizionali, ma sono ingombranti. Un team della Purdue University ha rimosso le membrane della batteria a flusso, sostituendole fluidi immiscibili - acqua salata e metanolo (o etanolo). Questa soluzione riduce le dimensioni della batteria, consentendone l installazione a bordo. 12

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14 PREVISIONI DEL TECHNOLOGY OUTLOOK 2018 DI BP SUI COSTI DELLE BATTERIE

15 I veicoli a guida autonoma o largamente autonoma sono dotati di una una serie di sensori a lungo raggio, a ultrasuoni, per disegnare in tempo reale la situazione intorno alla vettura, come fa un radar. Il GPS permette inoltre di sapere in ogni momento dove si trova il veicolo e agire di conseguenza. Un unità centrale si occupa di unire e processare i dati così ricavati, e di inviare i segnali che consentono al veicolo di sterzare all interno nella propria corsia, gestire freno e acceleratore in autostrada, evitare incidenti grazie alla frenata e allo sterzo automatici. Nei veicoli a CI occorrono trasduttori per convertire i segnali elettrici in azioni meccaniche, che rendono meno tempestive le risposte alle sollecitazioni esterne. LE PRESTAZIONI SEMPRE PIÙ SPINTE, CHE SARANNO RICHIESTE AI VEICOLI A GUIDA AUTONOMA, PORTERANNO A PRIVILEGIARE LA MOBILITÀ ELETTRICA 15

16 GRANDI PROGRESSI CI ATTENDONO!