La Batteria

Fabbisogno di materie prime, architettura e bilancio climatico.

Svolta tecnologica

Da oltre 100 anni il motore a combustione è al centro dello sviluppo automobilistico e ha influenzato profondamente l’intera industria.

Il passaggio alla mobilità elettrica rappresenta quindi una svolta tecnologica sia per l’utente che per l’intera industria automobilistica. Le innovazioni tecnologiche non coinvolgono più il motore, ma la batteria di trazione del veicolo. Adesso si può sfruttare in maniera molto più ampia di quanto avvenuto finora, facendole così assumere un ruolo decisivo nel cambiamento energetico urgentemente necessario.

Aumento della domanda di materie prime

La crescita del mercato dei veicoli elettrici a batteria fa crescere di conseguenza la domanda di accumulatori agli ioni di litio, il fabbisogno di materie prime a livello globale aumenta velocemente.

Con il passaggio alla mobilità elettrica entra in campo un’altra industria, oltre a quella dell’elettronica di consumo, che sfrutta metallo come il litio o il cobalto. In genere si usano per la produzione di vetro e ceramica, oppure per superleghe o catalizzatori.

Le immagini dallo spazio rendono evidente le enormi dimensioni del Salar de Acatama in Cile. Il lago salino ha una superficie di 1.100 km² e contiene quasi un terzo delle riserve mondiali di litio.

Foto: Operational Land Imager, NASA.

Preziose materie prime

Ricavate dalla natura, risorse selezionate diventano materiale di prima necessità per la chimica delle batterie. Siccome tali risorse sono limitate e si ricavano con grande dispendio di energia, l’efficienza del loro utilizzo deve avere priorità assoluta.

Alluminio

Rame

Grafite

Nichel

Manganese

Cobalto

Litio

L’estrazione delle materie prime

La problematica dell’estrazione di materie prime come il litio o il cobalto ha critiche fondate.

Il litio si trova nella superficie terrestre e si estrae nelle saline e nei giacimenti saliferi. Durante l’estrazione dalle saline, l’acqua con i sali sciolti viene pompata in superficie e incanalata in vasche di evaporazione. A causa del consumo elevato di acqua il livello della falda freatica si abbassa creando grandi difficoltà agli abitanti e agli animali locali.

La catena dei valori del cobalto inizia in regioni in gran parte a grande rischio di conflitti. Nella repubblica democratica del Congo al momento si estrae circa la metà del fabbisogno mondiale di cobalto. Spesso viene estratto con metodi semplici, non industriali, in miniere in cui si lavora in condizioni disumane.

La nostra responsabilità

Noi ci troviamo davanti alla responsabilità di dover migliorare la catena di approvvigionamento; abbiamo quindi posto la tutela dell’ambiente e la giustizia sociale tra le nostre condizioni contrattuali.

I nostri fornitori e partner ad esempio si impegnano a rispettare i diritti umani, escludere discriminazioni, combattere il lavoro minorile, forzato o punitivo e di mantenere al minimo possibile gli effetti sulla natura e sull’ambiente causati dalla loro attività.

Il nostro obiettivo è di mantenere la trasparenza a lungo termine nella catena di approvvigionamento e, in cooperazione con i nostri partner, altre imprese e ONG, di migliorare le condizioni di lavoro nelle regioni dove si estraggono le materie prime.

Architettura

Al fine di risparmiare le risorse il più possibile, la chimica della batteria ha una quantità ridotta di cobalto e un raffreddamento a liquido a grande rendimento. Per ottenere la massima efficienza e durata della vita.

Tecnologia delle celle

La batteria è composta da 192 celle li-ion prismatiche inserite in 16 moduli. Ogni cella ha una capacità di ben 185 wattora e una tensione nominale di 3,65 Volt. Il polo negativo della batteria ha una quantità ridotta di cobalto de è composto da nichel, manganese e cobalto in un rapporto di 6/2/2.

A temperatura ottimale

Nel contesto della tutela delle risorse, la maggiore durata di vita in relazione si può ottenere solo ottimizzando la gestione della temperatura. Infatti la batteria ha la temperatura regolata a liquido e, tramite un pianale integrato, si può riscaldare o raffreddare attivamente. Così facendo ogni cella si mantiene costantemente in un range tra i 15 e i 35 gradi. La gestione termica garantisce inoltre un alto rendimento costante, anche dopo numerose ricariche rapide.

Temperature esterne moderate

Quando la temperatura esterna è moderata, come in primavera o in autunno, il fabbisogno energetico per il raffreddamento del blocco propulsore è basso. In caso di necessità il calore di scarto si può usare per l’abitacolo.

Recupero del calore di scarto

Quando la temperatura è bassa, il calore di scarto della batteria e del motore si possono sfruttare per riscaldare l’abitacolo. Si riesce quindi ad arginare la perdita di autonomia in inverno.

Riscaldamento

Con l’electrical heater system si può riscaldare l’abitacolo a veicolo fermo o riscaldarlo rapidamente più velocemente che nei veicoli con motore a combustione. In caso di necessità di può preriscaldare anche la batteria.

Massimo raffreddamento

Quando la temperatura si alza, come in estate o durante le ricariche rapide, il sistema termico garantisce un mantenimento ottimale della temperatura delle celle della batteria. Il condizionatore può rinfrescare sia l’abitacolo che la batteria stessa.

Impatto climatico

Durante la produzione della batteria si producono circa 6 tonnellate di CO₂. Un volo andata e ritorno da Monaco di Baviera a Bangkok produce più o meno la stessa quantità di CO₂

Ci sono parecchi fattori che influenzano l’impatto di CO₂ di una batteria: tra questi conta la provenienza della materia prima, ma anche la grande quantità di energia elettrica utilizzata per la produzione. Tutte le emissioni di gas serra che si verificano durante la produzione e lungo la catena di approvvigionamento e che non possono essere evitate o ridotte sono completamente compensate da noi.

Utilizzo efficiente

Per poter usare nel modo più efficiente le risorse impiegate nella batteria e per ottenere la maggiore durata possibile, la Sion è dotata di una serie di ulteriori importanti funzioni. La capacità di 35 kWh della batteria mette a disposizione un’autonomia di 255 km secondo il ciclo WLTP, che non include i chilometri aggiuntivi generati dalle celle fotovoltaiche. I sistemi di sharing già integrati in produzione massimizzano lo sfruttamento del veicolo. La batteria inoltre serve da grande accumulatore e con il sistema di ricarica bidirezionale biSono può cedere energia ad altri veicoli e dispositivi elettrici. Tali funzioni permettono un utilizzo della batteria completo durante l’intera durata.

Il ciclo delle materie prime

Dopo essere state utilizzate nei veicoli elettrici, le batterie hanno ancora capacità sufficienti per funzionare da accumulatore, ad esempio in un impianto fotovoltaico domestico. Infine la batteria si può riciclare quasi completamente e le sue risorse preziose si possono reinserire nel ciclo di produzione.

Le immagini hanno hanno fini esclusivamente esplicativi e possono discostarsi dall’originale.