Archivio | dicembre, 2012

Chi ha ucciso l’auto elettrica? Nessuno, si è suicidata

22 Dic

1977: la NASA, congiuntamente con l’ERDA (Energy  Research and Development Administration) effettua test precisi e mirati sui veicoli elettrici “allo stato dell’arte”, cioè i migliori esistenti sul mercato all’epoca.

Uno di questi era una Renault 5, modificata dalla C.H.Waterman Industries in modo da diventare full-electric.

Era dotata di un motore della Prestolite, divisione elettrica della Eltra Corp., da 6,7 kW (sei virgola sette) a 1630 rpm, da 36V e 250A, raffreddato ad aria, con resistenza interna di 0,0124 Ohm, del peso complessivo di 45,4 kg. L’auto funzionava in due modalità/marce: a 24V e 48V; pesava 1171 kg a vuoto, era omologata per 4 passeggeri ma poteva trasportare un carico di soli 191 kg (meno di 50 kg a persona?!?); assorbiva 168A di picco in accelerazione (6.4 kW) e 105 in marcia normale (4.4 kW).

Le batterie erano, naturalmente, a piombo-acido, pressochè le uniche esistenti all’epoca: erano batterie EV-106 della ESB Inc., suddivise in 16 moduli e 48 celle totali da 2V ciascuna, e potevano operare, tramite opportuni switch, a 24 e 48V. La capacità nominale era di 132.5 Ah (106 minuti a 75A). La densità gravimetrica di energia variava tra 14.6 e 41.7 Wh/kg a seconda dell’intensità della corrente estratta dalla batteria. Il peso delle batterie non è indicato con chiarezza nel rapporto.

Il caricabatterie era a 120VAC, con corrente di picco di 20A e ricaricava le batterie in un tempo massimo di 10 ore. Pesava 22,7 kg.

L’efficienza di ricarica delle batterie non superava il 64%, ossia per estrarne 13.6 kWh bisognava caricarne 21.3, ma poteva essere anche inferiore in determinate condizioni di test.

Non sono noti i dati di velocità massima del costruttore, ma l’auto fu provata a velocità costanti di 56.3 e 40.2 km/h durante i test, raggiungendo in alcune occasioni una velocità massima di 62 km/h.

Le prestazioni? A velocità costante di 40.2 km/h l’auto consumava 0,58-0,63 MJ/km, mentre a 56.3 arrivava a 0.67-0.78 MJ/km. Unità di misura un po’ insolita, che possiamo riportare a un più utile Wh/km considerando che 1 kWh = 3.6 MJ, quindi 1 Wh = 0,0036 MJ, perciò:

  •  40.2 km/h: 160-175 Wh/km
  • 56.3 km/h: 186-216 Wh/km

Ancora più “impressionanti” le prestazioni in accelerazione:

In 9 secondi raggiungeva la velocità di 32 (trentadue) km/h, mentre occorrevano 34 secondi per arrivare a 49 kmh.

L’autonomia era di 188 km a 40 kmh, 128 km a 56 km/h.

La pendenza superabile era del 4% a 30km/h, del 2% a 50 km/h; l’unico modo per superare il “canonico” 20% era andare a meno di 15 kmh. D’altronde, la pendenza superabile (gradeability) è definita solo come la pendenza massima a cui un veicolo riesce a muoversi…. non viene specificato a quale velocità.

Come ciliegina sulla torta, le batterie al piombo dell’epoca duravano non più di 300 cicli nei casi migliori.

Quest’auto costava 7000 dollari, che rivalutati a un fattore di 0,269 significa 26000 dollari di oggi, vale a dire circa 20.000 euro. Chi mai l’avrebbe comprata?!?

Per chi ai numeri preferisce i grafici, eccone alcuni, elaborati proprio sulla base dei dati raccolti in quel rapporto della NASA:

grafico-accelerazione

grafico-kw-kg

Electric/Traditional car performance comparison (NASA 1977)

Electric/Traditional car performance comparison (NASA 1977)

Riepilogo in due parole: le migliori auto elettriche di 40 anni fa avevano velocità massime inferiori ai 90 km/h, non erano in grado di muoversi a velocità ragionevoli in salita, avevano autonomie inferiori ai 100 km e impiegavano quasi mezzo minuto per arrivare a velocità di 50 km/h.

Un’auto elettrica moderna come la Nissan Leaf arriva a 140 kmh, supera qualunque salita tipica delle nostre strade (non ho ancora dati precisi, ma dovrebbe arrivare al 30%), ha autonomia tra 150 e 220 km, ed arriva da 0 a 50 in 4 (quattro) secondi.

Nota: la definizione di “pendenza superabile” (“gradeability”) è “pendenza massima alla quale un veicolo riesce a muoversi”; non è specificata la velocità. Quindi, un veicolo che riesce a superare una pendenza del 10% può semplicemente muoversi… a 5 oppure a 50 kmh, non è dato di saperlo!

Questi documenti della NASA fanno luce sulle pendenze superabili degli antichi mezzi elettrici; per i nuovi sembrano non essere disponibili ricerche simili.

 

Dati tratti da:

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