Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

Da un’analisi dei veicoli presenti sul mercato, e da interviste dei costruttori, è risultato che il
costruttore di veicolo a propulsione ibrida dedica grande impegno alla progettazione del proprio
sistema di accumulo e male accetterebbe la presenza di moduli standard che, per quanto utili
in quanto creano favorevoli economie di scala, inevitabilmente limitano la libertà del
progettista. La molteplicità di situazioni, in funzione delle diverse tipologie di ibridi, dal micro
ibrido fino al range-extender, e delle diverse taglie di veicoli, dal veicolo a due ruote
all’autobus, ha condotto a rinunciare all’idea di proporre degli standard, anche perché la
complessità della fase di sviluppo di un ibrido ne restringe le possibilità di applicazione alla
grande e media industria, che è in grado di stringere intese ad hoc con i produttori di batterie.
7.2 Batteri litio-ioni per la propulsione elettrica pura.
Le batteria al Litio hanno ricevuto un impulso formidabile per applicazioni nel campo della
propulsione elettrica, per le loro caratteristiche di elevata energia massica e volumica.
Alti valori di energia massica e volumica sono fondamentali per il successo di veicoli a
propulsione elettrica con alimentazione esclusivamente a batteria, e per i veicoli elettrici di tipo
plug-in.
Come per i veicoli ibridi, anche per quelli a propulsione elettrica il sistema di accumulo
costituisce un elemento cruciale, che può determinarne il successo o l’insuccesso.
Nel caso di tali veicoli, il sistema di accumulo non è più una sorgente ausiliaria di energia, ma
diviene addirittura l’unica sorgente di alimentazione.
Anche se per certi aspetti la problematica della standardizzazione di sistemi d’accumulo
riscontrata per la propulsione ibrida si ritrova anche nella propulsione elettrica pura, in questo
caso è stato comunque possibile individuare delle applicazioni nelle quali ha senso focalizzare
la valutazione della standardizzazione dei moduli. Nel campo della propulsione elettrica “pura”,
a batteria, infatti, opera un pluralità di soggetti piccoli e medi che non sono in grado di
stringere intese con i produttori di batterie, e che pertanto possono trarre beneficio dal
presente studio.
Per tale mercato si è ritenuto di poter utilizzare la stessa tipologia di chimica prescelta per le
batterie ausiliarie (ferro-fosfato) in virtù della sua sicurezza ed economicità rispetto alle
batterie al litio di altre tipologie ed i vantaggi, in termini di riduzione di peso e volume, rispetto
alle batterie al piombo.
Una specifica mensione merita l’aspetto costi della tecnologia ferro fosfato. La letteratura è
ambigua a riguardo: esistono articoli che riportano le batterie di tale tecnologia come costose,
altri invece mostrano un certo allineamento dei costi rispetto alle batterie di altre tecnologie ed
altri ancora che le caratterizzano come economiche. Nell’esperienza d’acquisto diretta,
riassunta nella tabella che segue, tale tecnologia è quella a cui è corrisposto il costo minore.
Storico degli acquisti recenti di batterie litio-ione
Livello Chimica Caratteristiche Costo per kWh Data acquisto Note
modulo NCM 86,4V – 40Ah 699 € 01-2011
sistema NCM 48V – 20Ah 1656 € 06-2010 Compreso BMS
modulo LFP 12V – 100Ah 889 € 06-2010 Compreso BMS
modulo NCM 86,4V – 100Ah 600 € 01-2011
cella LFP 3,2V – 30/60/100Ah 276 € 05-2011
Tabella 2 – Storico degli acquisti recenti di batterie litio-ione
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