Porsche, come nascono le batterie per le auto elettriche ad alte prestazioni

Miglioramento delle performance

Tempi di ricarica più brevi e maggiore autonomia. Si può riassumere così l’evoluzione delle batterie montate sulla Porsche Taycan, primo modello EV del marchio tedesco. Negli ultimi cinque anni, questa è aumentata da una media di 400 chilometri a circa 600 chilometri per i veicoli elettrici del segmento sportivo/lusso (secondo il ciclo Wltp). Entrambe le generazioni della Taycan colpiscono per un’autonomia superiore alla media. Le previsioni indicano che la saturazione in questo segmento verrà raggiunta a circa 800 chilometri entro la fine del decennio. Oltre all’autonomia, la dinamica di guida, la riduzione dei tempi di percorrenza, la lunga durata della batteria, la massima sicurezza e le ridotte emissioni di CO2 sono cruciali per Porsche. Ulteriori sviluppi basati sulla tecnologia a 800 volt sviluppata da Porsche garantiscono che la capacità di ricarica massima della Taycan sia stata aumentata da 270 kilowatt a 320 kilowatt per la nuova generazione. Ciò garantisce tempi di ricarica più rapidi, con conseguente riduzione dei tempi di percorrenza. La corrente di carica massima è aumentata da 336 ampere a 400 ampere. La temperatura minima di avviamento per la ricarica rapida è stata ridotta da 25 gradi Celsius a 15 gradi. Inoltre, la capacità della batteria di trazione è aumentata da 93,4 kWh nella Taycan di prima generazione a 105 kWh nella nuova Taycan. Allo stesso tempo, la corrente di scarica è aumentata da 860 ampere a 1100 ampere: un vantaggio significativo per la dinamica di guida. Nonostante la maggiore capacità, il peso della batteria è diminuito da 634 chilogrammi a 625 chilogrammi, il che ne aumenta ulteriormente l’agilità.

Batterie Porsche, testate per oltre 15 anni

L’aspettativa di vita della batteria di trazione è un fattore fondamentale per determinare l’economicità e l’affidabilità di un veicolo elettrico. Porsche sta testando i sistemi di accumulo di energia delle sue auto sportive elettriche simulando una durata di almeno 15 anni e oltre 300.000 km. La perdita di capacità iniziale viene già considerata nel processo di produzione. In pratica, ogni batteria invecchia. Il cosiddetto “Stato di Salute” (SOH) diminuisce. Nei primi due-dodici mesi, si verifica il cosiddetto “calo iniziale”. In questo caso, una cella agli ioni di litio perde circa il due-cinque percento della sua capacità. Porsche tiene conto di questo effetto fisico. Una batteria di nuova produzione ha quindi solitamente un contenuto energetico superiore alla capacità lorda dichiarata. Le procedure di test interne superano significativamente i profili di utilizzo dei clienti. La chiave per evitare questi effetti e quindi per la longevità della batteria, oltre a una solida chimica delle celle, è una gestione intelligente della batteria. A tal fine, Porsche ha sviluppato un algoritmo di controllo basato sulle abitudini dei clienti. “Sappiamo che i clienti scelgono un processo di ricarica rapida in circa il 15% dei casi”, afferma Carlos Alberto Cordova Tineo (Sviluppo Celle Batteria + Ricarica Rapida). Porsche va ben oltre nei suoi stress test e carica la batteria con correnti elevate nella metà dei cicli. I test di aspettativa di vita simulano anche temperature ambiente variabili e profili di guida dinamici. Vengono testate anche condizioni estreme, come l’esposizione a temperature da 60 a 100 gradi Celsius. E non solo per brevi periodi: anche lo stoccaggio a lungo termine a 60 gradi fa parte del programma di test. Elevate frequenze di ciclo simulano i processi di ricarica a diverse distanze, comprese tra 160.000 e 300.000 chilometri.