Le tradizionali batterie potrebbero
diventare presto oggetti del passato. Volvo Car Group ha sviluppato un concetto
rivoluzionario per i componenti leggeri strutturali di accumulo energetico che
potrebbe migliorare l’impiego di energia dei futuri veicoli elettrificati. Il
materiale, composto di fibre di carbonio, batterie nano-strutturate e
supercondensatori, offre la possibilità di un accumulo energetico più “snello”
che richiede meno spazio all’interno dell’auto, opzioni strutturali più
efficienti in termini di costi e un basso impatto ambientale. In pratica, le batterie del futuro potrebbero
essere “spalmate” sulla carrozzeria dell’automobile.
L’idea è nata nell’ambito di progetto
di ricerca finanziato dall’Unione Europea al quale hanno preso parte nove altre
importanti aziende fra le quali Volvo Car Group è risultata l’unica Casa
automobilistica. Il progetto ha individuato un’alternativa realizzabile ai
pesanti pacchi di batterie di grandi dimensioni e dai costi elevati montati
sulle automobili ibride ed elettriche attuali, che mantiene però tutte le
caratteristiche di efficienza in termini di potenza e prestazioni. Il lavoro di
ricerca è durato più di tre anni e mezzo e ora trova la sua realizzazione nei
pannelli montati all’interno di una versione sperimentale della Volvo S80.
La risposta è stata individuata
nell’abbinamento di fibre di carbonio e resina polimerica, che crea un
nano-materiale molto avanzato, con
supercondensatori strutturali. Le fibre di carbonio rinforzate schiacciano la
nuova batteria come fosse un sandwich e sono modellate e sagomate attorno alla
carrozzeria della vettura, così come avviene per i pannelli delle porte, il
cofano del bagagliaio e la coppa della ruota di scorta, sostanzialmente
risparmiando spazio. Il laminato di fibra di carbonio viene dapprima
stratificato, sagomato e poi passato in forno affinché possa solidificarsi e
indurirsi. I super-condensatori vengono integrati nello strato esterno del
componente. Questo materiale può quindi essere utilizzato sul veicolo,
sostituendo componenti esistenti, per accumulare e caricare energia.
Il materiale viene ricaricato ed
energizzato utilizzando la rigenerazione dell’energia frenante dell’automobile
oppure collegandosi a all’impianto di corrente elettrica. L’energia viene poi
trasferita al motore elettrico dell’automobile.
La vera svolta è stata scoprire che
questo materiale non solo carica e accumula energia più velocemente delle
batterie convenzionali, ma è anche resistente e plasmabile.
Ad oggi Volvo Car Group ha valutato la
tecnologia realizzando due componenti da utilizzare per test e ulteriori
sviluppi: il portellone del bagagliaio ed il cofano motore. Il primo diventa un
componente di accumulo energetico funzionante azionato elettricamente e
potrebbe potenzialmente sostituire le batterie standard delle automobili
attuali. E’ più leggero di un cofano tradizionale e consente di ridurre sia
peso sia volume. Il nuovo cofano motore
ha dimostrato di poter sostituire sia la barra stabilizzatrice, un lungo
elemento strutturale che stabilizza la vettura nella sezione anteriore, sia la
batteria start-stop. Questo elemento contribuirebbe a una riduzione di peso
superiore al 50% e avrebbe potenza sufficiente per alimentare il sistema a 12 Volt
della vettura.
Si ritiene che sostituendo tutti i
componenti attuali di un’auto elettrica con elementi realizzati con il nuovo
materiale si arriverebbe a ridurne il peso complessivo di oltre il 15%, con
evidenti vantaggi in termini di costi ma anche di ridotto impatto
sull’ambiente.
