La batteria dei robotaxi sarà diversa da quella delle auto

Un robotaxi non utilizza la batteria come un'auto elettrica privata. Invece di passare gran parte della giornata parcheggiato, può alternare guida, ricarica e nuovo servizio per molte ore consecutive. Questo aumenta il numero di cicli, l'energia movimentata e lo stress termico ed elettrochimico.

Per Moshiel Biton, CEO di Addionics, azienda specializzata nelle tecnologie per gli elettrodi delle batterie, il cambiamento non richiederà necessariamente una nuova chimica. Sarà soprattutto la progettazione della cella a dover essere adattata al tipo di utilizzo.

Ricarica rapida e meno calore

"La vera sfida per l'industria non è ottenere una singola ricarica rapida, ma rendere la ricarica rapida ripetibile", ha detto Biton, intervistato da InsideEVs.it.

Quando gli ioni non riescono a muoversi abbastanza velocemente all'interno della cella aumentano resistenza e calore e può verificarsi il lithium plating, che accelera il degrado.

Nei test pubblicati da Addionics, alcune celle hanno raggiunto il 25% di carica in cinque minuti e completato la ricarica in poco più di 25 minuti, contro poco meno di 40 minuti per le celle di riferimento. Hanno inoltre mantenuto meglio la capacità durante le ricariche rapide ripetute.

Illustrazione concettuale che rappresenta l'equilibrio tecnologico nelle batterie per flotte di robotaxi: il flusso ottimizzato degli ioni di litio riduce la generazione di calore all'interno della cella, garantendo una ricarica rapida ripetibile nel tempo e una maggiore efficienza operativa in servizio.

Foto di: Motor1 Italia visual (AI-assisted)

Per un robotaxi potrebbe quindi diventare interessante anche una batteria più piccola, se in grado di recuperare rapidamente l'energia necessaria. "La batteria migliore - ha spiegato Biton - non è né quella più grande né quella più piccola: è quella che offre alla flotta il giusto equilibrio con il minor numero di compromessi".

Il calore sarà un altro elemento da tenere sotto controllo. "La strategia più efficiente consiste nel ridurre la generazione di calore all'interno della cella prima ancora di chiedere al sistema di raffreddamento di eliminarlo". Meno calore significa potenzialmente meno energia per il raffreddamento e più tempo passato in servizio.

Batterie progettate per il lavoro che devono fare

Secondo Biton, LFP, NMC e anodi contenenti silicio possono continuare a essere utilizzati. A cambiare sarà soprattutto l'architettura della cella, che dovrà essere ottimizzata per elevati carichi, trasporto degli ioni, distribuzione della corrente e lunga durata.

Tra le possibili soluzioni ci sono strutture porose tridimensionali negli elettrodi. "Una promettente soluzione architetturale consiste nell'utilizzare strutture porose tridimensionali all'interno della cella", ha spiegato Biton, così da favorire il movimento degli ioni e rendere più stabile il funzionamento durante i cicli ripetuti.

La durata avrà anche un peso diretto sui conti delle flotte. Addionics ha misurato miglioramenti della durata dei cicli fino al 50%, a seconda della cella. In un modello semplificato per un robotaxi, Biton stima inoltre che una riduzione del 29% della capacità necessaria possa valere circa 5.000 dollari per veicolo, pari a circa 5 milioni di dollari su 1.000 mezzi. Si tratta di un esempio di dimensionamento del pacco, non di un risparmio diretto legato alla maggiore durata.

Guardando ai prossimi cinque-dieci anni, Biton vede quindi una trasformazione più ampia della semplice evoluzione delle chimiche. "Credo che la svolta più importante sarà la fine della batteria universale e il passaggio all'ottimizzazione in base al ciclo di utilizzo".

Robot umanoide

Foto di: Asahi Kasei

Robotaxi Hyundai Ioniq 5 Motional/Uber a Las Vegas

Foto di: Hyundai

Robotaxi, robot umanoidi, droni e sistemi autonomi hanno esigenze molto diverse. Per questo, conclude Biton, "stiamo entrando nell'era delle batterie su misura".

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