Supercondensatori, cosa sono e che prospettive hanno

Se parliamo di batterie, attualmente la tecnologia dominante, intorno alla quale si è sviluppata l’industria ad oggi più attiva, è quella basata sul litio mentre l’outsider più promettente nel medio periodo sembra essere quella delle batterie solide. Esistono però anche altre soluzioni che potrebbero trovare posto nel mondo dell’elettrificazione, e che in parte per la verità lo hanno già fatto, come i supercondensatori.

A proposito di batterie

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Chiamati anche supercapacitori (dall’inglese “supercapacitor”) i supercondensatori sono una via di mezzo tra condensatori usati in elettronica e le batterie: come queste ultime hanno due elettrodi, positivo e negativo, e un elettrolita, ma accumulano energia in un campo elettrostatico e non tramite un processo chimico, cosa che permette loro di assorbire e trasmettere istantaneamente potenze più elevate con cicli di carica e scarica molto più rapidi.

Di base sono più leggeri, la loro composizione non richiede solventi o elementi chimici nocivi, dunque sono privi delle componenti potenzialmente tossiche o incendiabili delle batterie e possono operare a temperature molto più basse o più alte (da +50°  a -30° e anche oltre) senza cali prestazionali rilevanti. Non essendo soggetti al decadimento degli elementi interni, restano anche efficienti molto più a lungo: si stima fino a 15 anni con 1 milione di cicli di carica/scarica contro i 2-3.000 delle migliori batterie.

A vederli così, sembrano la risposta a tutti i problemi. Peccato per l’unico difetto che ad oggi li rende ancora poco adatti a sostituire le batterie delle auto elettriche e ibride ovvero la capacità di immagazzinamento: se è vero che posso assorbire ed erogare potenze assai maggiori (cosa che li renderebbe anche più facili da ricaricare), hanno però una capacità nettamente inferiore a parità di dimensioni. Difetto a cui va aggiunto il costo che al momento è ancora piuttosto alto, in parte a causa dei materiali utilizzati che sono essenzialmente carbonio e grafene.

Solo ibridi “leggeri”

Di supercondensatori si è tornato a parlare pochi giorni fa in quanto è la soluzione scelta da Lamborghini per la sua nuova supercar Siàn, la prima ibrida anche se di fatto soltanto mild hybrid. Sulla Sian infatti il motore elettrico non offre una vera e propria trazione elettrica se non in brevi fasi di manovra, ma una spinta aggiuntiva in accelerazione nella quale “spende” in modo rapido e intenso l’energia recuperata in frenata, sfruttando dunque al meglio le caratteristiche del supercondensatore.

I supercondensatori non sono però comparsi nel mondo dell’auto con Lamborghini: Mazda ha iniziato a utilizzarli qualche anno fa quando ha introdotto, prima su Mazda6 e poi su altri modelli, il sistema i-Eloop. Si tratta di un’applicazione che non ha a che vedere con la trazione ma che sfrutta comunque la frenata rigenerativa rimettendo l'energia a disposizione della rete elettrica di bordo, del sistema start&stop e della stessa batteria, riducendo il lavoro dell’alternatore e aiutando il motore a consumare meno.

Meno noto è anche l’utilizzo da parte di PSA, che ha integrato dei supercondensatori nel sistema dei suoi dispositivi start/stop, sfruttando il notevole spunto elettrico che offrono per l’avviamento che notoriamente è uno dei momenti di maggior assorbimento energetico.

Ad oggi, i supercondensatori rimangono una soluzione indicata per tutte le situazioni in cui occorre un’elevata potenza per breve tempo, quindi teoricamente per gli ibridi “leggeri” dove, accontentandosi di dimensioni contenute, possono diventare convenienti anche economicamente, mentre per gli ibridi veri e propri che hanno bisogno di maggiore energia erogata in modo più progressivo, le batterie al litio rimangono per ora la soluzione migliore.