10 km/kWh... ovvero margini di miglioramento dei consumi elettrici

[junp]

Prendendo spunto dall'articolo di quattroruote si nota una cosa...
come logicamente prevedibile le auto più leggere e compatte consumano meno delle grosse, con percorrenze di 6-7km/kWh contro i 3,5-4 dei (da me) tanto odiati SUV!

Spero che i produttori inizino a fare delle aerodinamiche SW che abbiano capacità di carico dei SUV ma con consumi nettamente inferiori e qualità stradali superiori, ma nel frattempo mi sorge una domanda...che margini di miglioramento ci sono nell'efficienza dell'auto elettrica?
nel giro di 20-30 anni abbiamo assistito ad un'impennata dalle prestazioni con riduzione dei consumi nei motori endotermici, faccio un rapporto tra il vecchio mercedes 250D di mio padre alla mia attuale Skoda Superb 1.6TDI: dai grossi diesel aspirati da 10km/l si è passato a piccoli turbo che hanno il 50% della potenza in +, che fanno tagliandi ogni 30.000km invece di 10.000, che spingono una vettura + grande, molto + accessoriata ma anche + leggera facendo, nonostante tutti i dispositivi antiinquinamento che tarpano le prestazioni, 18-20km/l... insomma, non c'è paragone!se poi gli si abbina un motore elettrico per sopperire alle lacune i margini sono ancora ampi, per non parlare della ricerca sui carburanti!

Passiamo ora all'elettrico
partiamo da basi già ottimizzate, chassis leggeri (al netto delle battere), aerodinamiche curatissime (senza prese d'aria...), motori con rendimenti prossimi al 100%... in pratica l'unico campo dove si possono fare passi da gigante sono le batterie! magari tra 20 anni 200kWh di accumulo peseranno 100kg, ma i consumi quali saranno? andremo molto oltre i 7km/kWh? arriveremo a 10? a 15?

[marco]

L'apripista su questo saranno le moto, dove il peso delle batterie incide di più sul peso complessivo (e non solo per efficienza, ma proprio per usabilità)
Come già scritto da te, le altre strade sono già risicate all'osso: oltre alla migliore tecnologia delle batterie, quindi meno peso a pari di capacità, in futuro si potranno mettere batterie con capacità minori... o addirittura assenti o micriscopiche (per via della ricarica wireless? Ma qui stiamo scrivendo un futuro, molto ignoto allo stato attuale)

[Carlo]

Bhe si può migliorare il rendimento dei dispositivi di recupero dell'energia in frenata e delle pompe di calore/condizionamento.

[roberto72]

andremo molto oltre i 7km/kWh? arriveremo a 10? a 15?

Sicuramente più piccole e leggere sono le auto e meno consumano, a parità di altri fattori.
Oltre a quanto detto da @Carlo, si può lavorare sulla tipologia di motore elettrico e sull'aerodinamica, ma credo che la parte del leone la possa fare il peso totale dell'auto, e di conseguenza il miglioramento del rendimento energetico delle batterie, magari utilizzando anche il minor quantitativo possibile di materiali rari o non riciclabili.
Conosco qualcuno che ha già fatto oltre 13 km con 1 kWh ma era più un esercizio di stile in condizioni ideali e su un percorso di soli 10km.

[junp]

ok, ma la leggerezza vale solo in città... in autostrada il peso ha importanza relativa! per me i consumi si divideranno essenzialmente nell'urbano spinto e nell'extraurbano a 120 di media, e qui una lunga e fluente berlina va meglio di un'utilitaria compatta...

[marco]

Magari si potranno ridurre il numero delle ruote, così da ridurre gli attriti? Siamo sempre nel fanta-elettrico (vi immaginate un'auto su una ruota sola? Tecnologicamente si può poi già fare, ma dubito che serva a qualcosa, e poi non parliamo di sicurezza... )

C'era il Lit Motors C1 che era interessante, ma è morto prima di prendere luce mi sa: in pratica una moto che si comporta come un'auto, grazie ai giroscopi, ma il discorso sicurezza mi sa che ha sepolto il progetto. Allego video:

[marco]

ma è morto prima di prendere luce mi sa

Mi auto quoto per dire che il progetto esiste ancora, hanno anche un sito su cui accettano prenotazioni > http://litmotors.com/reserve/ , ma sono diversi anni che dicono così e conosciamo già altri casi in cui le prenotazioni non si sa "se" e "quando" si trasformeranno in veri ordini, ma sopratutto consegne.

Dal loro sito dicono:

Poiché stiamo lavorando intensamente allo sviluppo di questo concetto di produzione, vi preghiamo di avere pazienza per il futuro. Aspettatevi di vedere il C-1 nei nostri showroom personalizzati entro la fine del 2014.

Campa cavallo

[ErosLazzarini]

Passiamo ora all'elettrico partiamo da basi già ottimizzate, chassis leggeri (al netto delle batterie), aerodinamiche curatissime (senza prese d'aria...), motori con rendimenti prossimi al 100%... in pratica l'unico campo dove si possono fare passi da gigante sono le batterie! magari tra 20 anni 200kWh di accumulo peseranno 100kg, ma i consumi quali saranno? andremo molto oltre i 7km/kWh? arriveremo a 10? a 15?

Be, le EV non sono per nulla tutte uguali ! Ed io in prodotti così nuovi immagino ci sia comunque molto da fare !
Ad es., le auto che ho provato di più (Leaf 1a gen e Zoe) non sono per nulla leggere. E non solo per la batteria ma per un generale irrobustimento della scocca portante sia per il peso della batteria (oltre 300kg) che probabilmente per proteggere maggiormente le batterie nella collisioni laterali. La BMW i3 è poi molto in alluminio e materiali compositi, la mia Zoe tutta lamiera bella spessa, portiere pesantissime, sedili pur semplici ma "massiccioni" tipo quelli del Trasporter della VW per chi ha provato.
Inoltre la Zoe utilizza molti componenti comuni alla Clio di attuale generazione come sistema di ventilazione ed infomobilità. Ed anche la ciclistica è pesante, con gomme 195/55 R16 su una utilitaria segmento B: BMW i3 ha fatto ben di meglio !
Il rendimento del gruppo motore/generatore (e riduttore) non lo conosco bene ma sicuramente non arriva a far scaldare il cofano come gli ICE bruciadinosauri !
Un gatto non dormirebbe mai sul cofano di una EV: è sempre freddo anche quando si arriva da un lungo viaggio !
Comunque penso ci sia spazio per miglioramenti efficienza e recupero energia nonché miniaturizzazione/alleggerimento.
Le batterie sono quelle dove si spera di più anche se non ho capito bene quali siano i pesi maggiori e quanta esperienza già non si sia fatta in altri settori.
Ad es., è noto che le batterie originariamente usate dalla Tesla erano quelle comunemente usate nei PC portatili, cilindriche modello 18650, e quindi già molto debuggate. Infatti a me, da vecchio industrializzatore esperto in componenti e processo-prodotto, il pacco batterie originario delle Tesla è sempre sembrato molto hobbistico ed inaffidabile con la miriade di piccole saldature per resistenza su migliaia di "pile cilindriche".
La densità sicuramente sta aumentando ma non so quale sia il limite ed i materiali più pesanti/voluminosi coinvolti e quanto l'eventuale riduzione dimensionale non debba poi essere compensata da irrobustimento di strutture di protezione agli urti o materiali anti-incendio.

Voglio inoltre sperare nel fotovoltaico di carrozzeria, tipo Sono Motors Sion !

[marco]

Voglio inoltre sperare nel fotovoltaico di carrozzeria

Giusto! Li si potrà avvicinarsi al consumo zero, che poi zero non è ma è compensato dalla produzione in diretta (almeno nelle giornate di sole)

[junp]

Voglio inoltre sperare nel fotovoltaico di carrozzeria, tipo Sono Motors Sion !

Da addetto del settore ti dico che con il FV sulla carrozzeria ci fai ben poco, al massimo i servizi di bordo o una ricarica parziale dopo ore al sole, ma si certo non ci alimenti la marcia!
una grossa SW ha meno di 3mq utili per mettere pannelli... ora lo stato dell'arte mi è un rendimento del 22%, il limite teorico è del 40... quindi arrivi max a 600W circa
a LECCE un impianto da 0,6kW lasciato al sole, senza ombre, avrà rendimenti del tipo:
Sistema fisso: inclinazione=0°, orientamento=0°
Mese Ed Em Hd Hm
Gen 0.96 29.8 2.06 63.7
Feb 1.35 37.8 2.86 80.1
Mar 2.07 64.3 4.50 139
Apr 2.55 76.6 5.67 170
Mag 3.05 94.6 6.93 215
Giu 3.34 100 7.83 235
Lug 3.35 104 7.90 245
Ago 2.96 91.6 7.00 217
Set 2.25 67.5 5.13 154
Ott 1.66 51.5 3.68 114
Nov 1.07 32.2 2.35 70.6
Dic 0.84 25.9 1.82 56.4
Media annuale 2.13 64.6 4.82 147
Totale per l'anno 776 1760

Cioè da maggio ad agosto 3kw al giorno nella migliore delle ipotesi
in inverno nemmeno uno
776kw all'anno, che considerando che l'auto non sta sempre al sole diventano meno della metà, per un valore di 100€ scarsi...
tu metteresti un accessorio da qualche migliaio di € per averne 100 di ritorno all'anno?