Uno dei limiti più evidenti delle batterie di accumulo e che ostacola la diffusione su larga scala dei veicoli elettrici, è che necessitano di molto tempo per ricaricarsi. L’alternativa potrebbe essere quella dei supercondensatori che si ricaricano in pochi secondi ma immagazzinano pochissima energia. Non c’è speranza? Forse sì. E arriva dal Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA di Stoccarda che, in collaborazione con il produttore Varta AG e altri partner, stanno lavorando al progetto FastStorageBW II, finanziato dal Ministero degli affari economici.
PowerCaps, batterie ibride
L’idea è quella di unire i vantaggi delle batterie agli ioni di litio e quelli dei supercondensatori dando vita a una soluzione ibrida, che hanno chiamato PowerCaps.
“Le PowerCaps hanno una capacità specifica alta come batterie al piombo, una durata di dieci- dodici anni, e un tempo di ricarica di pochi secondi, come un supercondensatore," spiega Joachim Montnacher, responsabile della business unit Energia del Fraunhofer IPA- Inoltre le batterie possono operare a temperature fino a 85°C, resistono cento volte di più ai cicli di carica rispetto ai sistemi di batterie convenzionali e mantengono la loro carica per diverse settimane senza perdite significative a causa del fenomeno di auto-scarica.”
?Rendere la produzione su larga scala compatibile con l’Industria 4.0
La preoccupazione principale dei ricercatori è quella della produzione. Realizzare un’unità produttiva completa può costare milioni di euro, quindi il processo va ottimizzato e perfezionato al meglio.
“Quello che abbiamo fatto è consentire ai produttori di batterie di avvalersi di uno step intermedio, una sorta di produzione su piccola scala, una via di mezzo tra produzione da laboratorio e larga scala- riferisce Montnacher- In questo modo siamo in grado di creare le condizioni ideali per la produzione su larga scala, ottimizzare i processi e garantire che la produzione segua i principi della Industria 4.0 fin dall'inizio. Un processo ottimizzato che consente anche una riduzione delle tempistiche e quindi un incremento della produzione del 50%.”
Per raggiungere questo obiettivo i sistemi sono stati progettati nel modo più flessibile possibile per far sì che possano essere utilizzati per diverse varianti di produzione.
I ricercatori sono attualmente impegnati all’ottimizzazione dei cicli di ricarica delle PoerCaps, alla verifica della disponibilità delle risorse e stanno anche sviluppando modelli di business per la commercializzazione delle batterie.
