Tag Archives: kWh

Confronto Formula 1 – Formula E

29 Apr

Tutti i dati di cui avete bisogno per poter confrontare Formula 1 e Formula E

 

In breve

 

Formula 1 Formula E Auto elettrica
di serie
Unità di misura
Potenza 710 250 100 kW
Peso auto+pilota+carburante 702 900 1300 kg
Densità di potenza 1000 277 76 kW/ton
Energia a bordo 1400 54 50 kWh
Energia utilizzabile (Nota 14) 350 48 45 kWh
Accelerazione 0-100 2.1 2.8 12 secondi
Velocità max 380 280 140 km/h
Velocità media 247 120 km/h
Rumorosità 134 80 dB
Consumi 4.70 0.60 0.15 kWh/km
Consumi teorici (Nota 14) 1.14 0.53 0.15 kWh/km
Lunghezza circuito 3.0-5.0 2.5-3.0 km
Lunghezza totale gara 305 90 km
Durata max gara 120 45 minuti

 

 

 

 

Dettagli

Formula 1:

  • Peso carburante: max 110 kg per gara  (3)
  • Flusso carburante max: 100 kg/h (4)
  • Durata gara: 75-120 min (10)
  • Tempo-giro tipico: 1′ 30s
  • Lunghezza tipica circuito: 3-5 km
  • Lunghezza totale gara: 305 km (6)
  • Velocità media: 247 km/h (11)
  • Lunghezze dei circuiti:  https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Formula_One_circuits
  • Risultati: https://it.motorsport.com/f1/results/2018/
  • Peso motore: 145 kg (12)
  • Potenza motore: 920 CV , 708 kW(12)
  • Densità potenza motore: 4.88 kW/kg
  • Densità potenza auto: = ~ 1000 W/kg
  • Densità di potenza auto di serie: 100 W/kg
  • Consumi:
    • 1 kg = 1,3L (9)
    • 1 L = 9.4 kWh (8.9-10 tra benzina e diesel) (13)
    • max 110 kg (143 L)
    • Lunghezza gara: 305-308 km
    • Energia max imbarcabile: 1430 kWh
    • Consumi massimi: 4.68 kWh/km

 

Formula E:

  • Peso auto+pilota + batteria: 900 kg
  • Peso batteria 2019: 385 kg (2018: 320 kg)
  • Energia 2019: 54 kWh (2018: 28 kWh)
  • Densità energetica batteria 2019:  140 Wh/kg (2018: 87,5 Wh/kg)
  • Densità di potenza auto: 277 W/kg
  • Densità di potenza auto di serie: 100 W/kg
  • Durata gara: 45 min
  • Lunghezza tipica circuito: 1.9-3.4 km (7)
  • Consumi energetici (dati):
    • Batteria: 54 kWh
    • Velocità media: 120 km/h
    • Tempo-giro tipico: 1′ 10s
    • Lunghezza tracciato: 2.5-3.0 km
    • Lunghezza gara: 80-90 km
    • Consumo: 0.6 kWh/km

 

Fonti

(1) https://it.wikipedia.org/wiki/Vettura_di_Formula_1

(2) https://it.wikipedia.org/wiki/Motori_di_Formula_1

(3) https://www.formulapassion.it/manifestomotore/gianluca-calvaresi/regolamento-tecnico-f1-2019-vetture-piu-lunghe-e-pesanti-404995.html

(4) https://www.fia.com/regulation/category/110

(5) https://f1grandprix.motorionline.com/f1-formula-1-vs-formula-e-le-differenze-tra-le-due-categorie/

(6) https://en.wikipedia.org/wiki/Formula_One_racing

(7) https://en.wikipedia.org/wiki/Formula_E

(8) https://www.fiaformulae.com/en/discover/cars-and-technology  (Gen1 vs Gen2)

(9) https://motori.fanpage.it/ibride-e-veloci-ecco-quanto-consumano-le-formula-1-moderne/

(10) https://it.wikipedia.org/wiki/Gran_Premio_di_Formula_1#La_durata,_la_distanza_e_la_safety_car

(11) https://it.wikipedia.org/wiki/Statistiche_di_Formula_1#Record_di_velocit%C3%A0

(12) https://it.motorsport.com/f1/news/scheda-tecnica-della-renault-rs19-la-power-unit-2019-ha-piu-di-950-cavalli/4336351/

(13) http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32009L0033:IT:NOT

(14) Considerando efficienza totale del 25% per la Formula1 e del 90% per la Formula E

(calc) Calcolato qui

 

Quanto ci vuole a ricaricare? Un comodo specchietto da attaccare sullo sportello o allo scooter

3 Gen

Per qualche motivo le colonnine indicano solo la quantità di kWh ricaricati invece che la potenza di ricarica o i km caricati al minuto o all’ora, quindi una volta collegato il proprio mezzo a una colonnina da tot kW non c’è modo di sapere se si sta effettivamente caricando a tot o magari a molto meno, o quanto ci vorrà a fare il pieno o a ricaricare tot km.

Un metodo ultraveloce e spannometrico per calcolare il tempo di ricarica per un’auto elettrica è semplicissimo: per ogni kW di potenza si ricarica 1 km ogni 10 minuti; cioè a 11 kW si ricaricano 11 km in 10 minuti, a 50 kW si ricaricano 50 km in 10 minuti, e così via. (considerando consumi di 0.150 kWh/km)

Per tutti gli altri veicoli, e per calcoli più “vari e assortiti”,ecco in aiuto un comodo grafico per calcolarlo rapidamente : basta osservare il contatore dei kWh, e vedere quanto viene ricaricato in 10 secondi, o meglio ancora in un minuto se si vuole un dato più preciso:

 

E’ meno complicato di quello che sembra:

  • o si cronometra un minuto e si vede quanti Wh sono stati caricati;
  • oppure si cronometra quanti secondi passano tra due letture di Wh sulla colonnina e si fa la differenza.

Esempi:

  1. Se dopo un minuto (60 secondi) si sono caricati  tot Wh (non kWh ma Wh, con 1 kWh = 1000 Wh), basta cercare il “60” in basso nel grafico, e poi salire su fino alla linea orizzontale che corrisponde ai Wh caricati; se per esempio sono circa 100, vuol dire che stiamo caricando a 7.4 kW (terza linea obliqua dal basso), se sono 40 vuol dire che stiamo ricaricando a 2.3 kW.
  2. Se a un certo punto leggiamo sulla colonnina “230 Wh” e lo scatto successivo avviene dopo, che so, 12 secondi e la lettura è “252 Wh”, la cosa è solo un po’ più complicata: 252-230 fa 22, quindi abbiamo caricato 22 Wh in 12 secondi; cerchiamo quindi il 12 in basso nel grafico (non è indicato, ma ovviamente è poco dopo il 10), e saliamo finchè non incontriamo la linea dei 22 Wh; risultato: stiamo caricando a 7.4 kW.

 

Va bene, ma una volta ricavata la potenza, come faccio a sapere quanto ci vuole a ricaricare?

Usando questa tabella (valida per automobili, consumi medi 150 Wh/km):

L’immagine che segue riporta i dati per le varie famiglie di veicoli:

specchietto velocità di ricarica e tempo di ricarica mezzi elettrici

Riportato in forma grafica da origine a questo specchietto, apparentemente complicatissimo, ma in realtà permette di fare i calcoli molto rapidamente… una volta imparato a usarlo:

Sul lato sinistro c’è il grafico già visto, che permette di determinare la potenza di ricarica; una volta nota questa potenza, basta seguire la corrispondente linea orizzontale verso destra, fino al grafico adatto al proprio veicolo, e fino all’autonomia che ci interessa, in modo da scoprire il tempo necessario a ricaricarla.


Esempio – tempo necessario per ricaricare 50 km a 7.4kW su un’auto

  1. abbiamo stabilito che stiamo ricaricando a 7.4 kW
  2. il nostro veicolo è un’auto
  3. vogliamo sapere quanto ci vuole a ricaricare 50 km

Partiamo dalla linea dei 7.4kW (5a dal basso), procediamo verso destra fino al primo grafico e ci fermiamo alla linea obliqua dei 50km; scendiamo fino ai numeri in basso e vediamo che il tempo necessario è “poco più di un’ora”.

Controprova: in “poco più di un’ora”, diciamo 1.2 ore, a 7.4 kW si ricaricano 7.4*1.2 = 8.88 kWh; per consumi di 0.15 kWh/km questo significa un’autonomia ricaricata di 8.88/0.15 = 59.2 km.

Chiaramente, il  grafico, essendo consultato a occhio, non dà risultati precisi ma approssimativi.


Esempio – tempo necessario per ricaricare 50 km a 7.4kW su uno scooter (caso impossibile):

Usando gli stessi dati sopra, ma considerando un fantastico ciclomotore che si ricarica a 7.4 kW 🙂 , quanto ci vorrebbe a ricaricare 50km?

Questa volta dovremo scorrere fino all’ultimo grafico, sempre seguendo la linea dei 7.4 kW, e scendere una volta arrivati alla linea dei 50 km; risultato? Con 7.4 kW un ciclomotore ricaricherebbe 50 km in circa 12 minuti.


Esempio – tempo necessario per ricaricare 100 km a 2.3kW su uno scooterone (caso “Vectrix”):

Si segue la linea dei 2.3 kW fino al penultimo grafico, ci si ferma alla linea obliqua dei 100 km e si scende in basso, trovando un tempo di meno di circa 4 ore

(4h*2.3 kW = 9.2 kWh; 9.2/0.06 = 153 km)


Esempio – quanti km si ricaricano a 50 kW per un’ora su un’auto?

In questo caso si parte dai numeri in basso nel grafico per le “berline” (1 ora equivale alla quarta linea verticale) , si sale fino alla linea dei 50 kW, e si controlla quale linea obliqua viene intersecata: il risultato è che in un’ora a 50 kW si ricaricano circa 300 km.

(1h * 50 kW = 50 kWh; 50 kWh/0.15 kWh/km   = 333 km )

 

Arriva la Renault Zoe da 400 km!

12 Gen

 

Con un aumento di soli 2500 euro rispetto al modello vecchio con batteria da 22 kWh a noleggio e 200 km di autonomia, è ora disponibile la Zoe di nuova generazione con batteria da 41 kWh e autonomia di 400 km, e la  batteria non è più il discutibile “vincolo eterno” tipico di Renault, ma può essere acquistata, per una totale e definitiva indipendenza.

Il prezzo della ZOE40 con superbatteria inclusa è di 33.000 euro; solo 5 anni fa un’automobilina come la Citroen C-Zero con 150 km di autonomia costava 36.000 euro!

A fare i conti, risulta che la batteria costa meno di 200 euro/kWh (per un totale di 8000 euro), un prezzo strabiliante se si pensa ai 600 E/kWh di 5 anni fa e ai 150 E/kWh delle antiquate batterie al piombo.

La cosa interessante è che a quanto pare la nuova batteria può essere installata anche nella vecchia Zoe.

Un’autonomia di 400km per un numero di cicli di ricarica pari a 1000 (il “minimo sindacale” quando si parla di batterie per auto) significa una vita utile di 400.000 km; e anche il motore, essendo elettrico, non ha problemi a durare altrettanto.

http://www.dday.it/redazione/21898/nuova-renault-zoe-in-prova-con-400-km-addio-ansia-da-autonomia

L’app Android per la Zoe rivela che i 41 kWh della batteria (fornita da LG Chem)  sono in realtà il 95.8% della capacità reale: quel 4.2% viene “tenuto da parte” per non stressare troppo la batteria.

L’app indica anche l’autonomia reale stimata, che è di 300 (non 400) km; la Renault stessa ammette infatti che 400 km sono in condizioni ideali e a bassa velocità.

A questo bisogna poi sempre aggiungere che utilizzando a piena potenza e costantemente l’aria condizionata o il riscaldamento si può ridurre l’autonomia anche del 40%.

In soldoni possiamo quindi dire che l’autonomia minima garantita per la Zoe nelle peggiori condizioni è di 180km: non male rispetto ai 80-100 della maggior parte delle auto elettriche di solo 5 anni fa!

 

Riepilogo dati:

  • Batteria LG Chem da 41.6 kWh/392V; 96 celle con tensione massima di 4.0V
  • Costo batteria: 8000 euro (191 E/kWh)
  • Consumi: 130 Wh/km
  • Autonomia: 400 km NEDC (300 reali)
  • Potenza max di ricarica: 51 kW teorici (43 kW sul modello con motore Q90 e caricabatterie Chameleon, 22 kW col motore R90)
  • Potenza max frenata rigenerativa: 6 kW

 

 

BMW cambia le vecchie batterie a chi ha già acquistato una BMW i3

14 Mag

Al contrario di Renault, che pur essendo il “gran precursore elettrico europeo”, con ben 3 modelli introdotti già 6 anni fa, ha un’orribile politica sulle batterie, BMW invece fa quello che qualunque possessore di un’auto elettrica ha sempre desiderato: cambiare le vecchie batterie con altre dotate di nuova tecnologia e migliori prestazioni:

http://insideevs.com/does-a-bmw-i3-battery-upgrade-make-sense/?utm_source=feedburner&utm_medium=email&utm_campaign=Feed%3A+InsideEvs+%28Inside+EVs%29

La batteria passerà così da 60Ah a ben 94Ah, con un incremento del 57%!

L’autonomia dovrebbe invece passare da 130 a 183 km (+40%).

La nuova batteria ha 33 kWh (contro i 22 della precedente), quindi:

  • è da 350V
  • l’auto consuma 180 Wh/km, un consumo piuttosto alto (la Czero sta sui 120).

Non c’è un prezzo ufficiale per l’operazione, ma voci di corridoio parlano di 8000 dollari.

8000 dollari per avere una batteria nuova di zecca che permetterà di percorrere altri 183.000 km non è poi così tanto.

Un rimpiazzo per la Leaf costa 4500$ (ma solo per cambiare la vecchia batteria da 24 kWh con un’altra uguale, non con la nuova da 30 kWh).

E già si parla di una batteria di terza generazione prevista per il 2019 per la i3: questa volta sarà da 125Ah (43 kWh, 240 km).

Riepilogo:

  • 1a generazione: 60Ah, 22 kWh, 130km
  • 2a generazione: 94Ah, 33 kWh, 180 km
  • 3a generazione: 125Ah, 43 kWh, 240 km

E la BMW i3 ha anche il “range extender” per passare a benzina quando finisce la carica!

 

Aggiornamento:

Secondo quest’altro sito l’autonomia passa, con le nuove batterie, da 190 a 300 km; potrebbe trattarsi dell’autonomia nel ciclo europeo NEDC (New European Driving Cycle), che notoriamente è meno realistico in termini di autonomia reale rispetto all’americano EPA, essendo molto schematico (però permette confronti più obiettivi tra modelli di auto). Però i conti non tornano comunque, perchè 190 è il 46% in più di 130, ma 300 è il 67% in più di 180.

 

LG Chem annuncia batterie al litio da 145 $/kWh: il costo delle batterie al piombo!

5 Ott

LG Chem rivela di aver industrializzato un metodo per produrre batterie a 145 $/kWh! Ma, non contenta, conta di portarlo a 100 $/kWh entro il 2020. E le produrrà pure in Europa.

Attualmente le batterie al litio costano intorno ai 600 $/kWh.
150$/kWh è il prezzo delle batterie al piombo! (che pesano il triplo e durano un quarto del tempo).

Tradotto in unità di misura inusuali:

  • 600 $/kWh –> 90$ per km di autonomia
  • 150 $/kWh –> 22$ per km
  • 100 $/kWh –> 15$

 

Se si trattasse delle stesse batterie attualli, da 100 Wh/kg, per un’auto con 100 km di autonomia la batteria peserebbe 150 kg e costerebbe:

  • 9000$
  • 2250$
  • 1500$

Ma attenzione perchè pare che sia aumentata anche la densità di energia; se è vero che si tratta di batterie litio-zolfo, sarebbe quadruplicata. Quindi una batteria per percorrere 100km non peserebbe 150 kg ma 38 kg!
Solo che a questo punto non avrebbe più senso accontentarsi di 100 km di autonomia; restando nello stesso peso di prima, avremmo quindi un’auto elettrica con batteria da:
2250$, 400km, 150 kg.

Che diventerebbero 1500$,400km,150kg nel 2020.

 

Calcoli basati sull’assunzione che un’auto elettrica consumi 0,150 kWh/km.

  • Prezzo batteria = costo per kWh * autonomia richiesta * consumi
  • Prezzo batteria = Cw * A * Wk
  • consumi = kWh/km

 

  • Peso batteria = Autonomia richiesta * consumi / densità
  • Kg = A * Wk / D
  • densità = kWh/kg

La nuova Chevrolet Volt 2015-2016

23 Apr

La Chevrolet Volt, auto ibrida americana commercializzata in Europa come “Opel Ampera“, fu una delle prime “elettriche plugin” (o PHEV) ad essere immessa sul mercato.
La novità fu notevole, perchè con la Volt il concetto di “autonomia di auto ibrida in solo-elettrico” passò dagli inutili 3 km della Prius ai 60 km (sulla carta) della Volt, e ai 40 della nuova Prius, anch’essa “plugin”.

Plugin, l’auto “alla spina”

Ma cosa si intende per “plugin”, e a cosa è dovuto questo enorme balzo in avanti dell’autonomia?
Con “veicolo elettrico plugin” si intende un veicolo elettrico dotato di “spina”; non proprio come quella dei comuni elettrodomestici, ma comunuque una spina che, inserita in una apposita presa, permette di “fare il pieno” anche a casa, quindi senza bisogno di colonnine pubbliche, tessere magnetiche e quant’altro. E, dovendo ricaricare una batteria relativamente piccola (visto che le plugin non contano solo sulla batteria ma anche sul motore a benzina), ricaricando a casa non è necessaria un’intera notte, ma solo poche ore: la batteria della Chevrolet Volt è infatti da soli 10 kWh (*), contro i 16-20 di un’auto solo-elettrica, quindi per ricaricarla coi soli 2-3 kW disponibili a casa bastano 3-5 ore invece che 8-10.

 

Autonomia maggiorata

Ciò che ha permesso il grosso balzo in avanti dell’autonomia è proprio, ovviamente, la batteria: le prime ibride usavano infatti batterie al nichel-metalidrato (NiMH), che, pur essendo molto più capienti delle classiche batterie al piombo, comunuque non contenevano più di 40-50 Wh di energia per kg di peso; le nuove ibride plugin utilizzano invece batterie al litio, con capacità di 100-150 Wh/kg, quindi è stato possibile utilizzarle per riprogettare completamente le auto ibride: anzichè dotarle di una piccola batteria da 2 kWh utilizzata dal motore elettrico solo per “aiutare” quello a benzina, si è passato a batterie 4 o 5 volte più grandi, che però, grazie alla leggerezza del litio, non pesano 4 o 5 volte tanto, ma solo il doppio. Una batteria NiMH da 2 kWh pesa infatti 40 kg, mentre una al litio da 10 kWh pesa ne pesa meno di 70 (massimo 100 considerando la capacità effettiva (*)).

 

Uscite e entrate nel mercato plugin: la nuova Volt 2015

Purtroppo la Opel Ampera non ha avuto in Europa il successo sperato, ed è presto uscita di produzione, rimanendo invece in vendita negli USA come Chevrolet Volt. E, rispetto al modello originale, si è ora rinnovata: il modello 2015, infatti, ha una batteria leggermente più capiente, da 17.1 kWh(*), eppure più leggera, grazie alla nuova chimica usata, e sembra che sia aumentata anche la quantità di kWh disponibile per l’uso: questo significa quindi sia maggiore energia disponibile che minori consumi (grazie al minor peso), quindi in sostanza un’autonomia leggermente maggiore: si stimano circa 80 km contro i 56 del primo modello, per un consumo combinato di oltre 100 MPG.

I consumi ufficiali della Volt sono infatti dati in “MPG”, ossia “galloni per miglia”, non molto pratici per noi Italiani; tuttavia basta considerare che, per convertire in chilometro/litro, basta dividere questo valore per due, e “abbassarlo un po’ ” (per l’esattezza bisognerebbe moltiplicare per 0,42); quindi, ad esempio, i 100 MPG diventerebbero “un po’ meno di 50 km/L” (42 km/L per l’esattezza).
(*)Disponibili per l’uso, rispetto alla capacità reale di 16 kWh.

Serve davvero un’auto elettrica con autonomia di 600 km?

30 Ott

Prezzo e ansia da autonomia sono i maggiori deterrenti all’acquisto di un’auto elettrica.
E se si scoprisse che è un problema inesistente?

Ansia da autonomia
Il grosso vantaggio di un’auto tradizionale rispetto a un’auto elettrica è che col serbatoio pieno ha un’autonomia garantita di 600-800 km, e per di più in ogni momento si può contare su migliaia e migliaia di distributori di carburante sparsi su tutto il territorio nazionale.
Passando a un’auto elettrica, con la tecnologia attuale non si può contare su un’autonomia garantita di più di 150 km, a volte meno.
Anche se da vari studi risulta che abitualmente i km percorsi quotidianamente da un europeo sono una trentina, a livello psicologico 150 km sembrano “stare stretti”.
Per avere auto elettriche in grado di percorrere 600 km con una sola ricarica bisognerà ancora aspettare qualche anno, se i ricercatori riusciranno infine ad ottimizzare le batterie al litio-zolfo, litio-aria, grafene e silicio che attualmente si trovano nei loro laboratori.
Ma nel frattempo? Siamo per forza obbligati a scegliere O un’auto elettrica O un’auto a benzina?

L’alternativa ibrida
Se vogliamo tralasciare la pur valida opzione delle minicar, la risposta è comunque “no”: le auto ibride, un tempo mercato di nicchia, si stanno ormai sempre più diffondendo, e ne esistono decine e decine di modelli, mentre i modelli di auto elettriche attualmente in vendita in Italia sono solo 5: Nissan Leaf, Smart ED, Citroen C-Zero, Peugeot I-Ion, Renault Fluence.
Inizialmente le ibride erano poco più che un esperimento tecnico, potendo percorrere al massimo 1 o 2 km utilizzando il solo motore elettrico.
Negli ultimi anni, invece, si sono considerevolmente evolute, al punto che esistono ibride in grado di percorrere da un minimo di 30, per certi modelli, ad un massimo di 60 km senza mai accendere il motore a benzina (in questo caso vengono chiamate “elettriche ad autonomia estesa”.
Come è possibile?
Che cosa è cambiato?
Diverse cose: la capacità delle batterie, l’efficienza del motore elettrico, e gli sprechi energetici dell’auto.

L’evoluzione tecnologica
Le prime batterie erano della Toyota Prius eranmo al NiMH (nichel-metal-idrato), ed essendo molto costose erano molto piccole, e contenevano circa 1000 Wh di energia; poichè l’auto consumava intorno ai 200 Wh/km, significava un autonomia in solo elettrico  di pochi chilometri.
Le batterie di oggi sono al litio, più costose ma anche molto più capienti e meno ingombranti, per cui a parità di peso e ingombro possono contenere più energia.
Anche i motori elettrici si sono evoluti negli anni: se 30 anni fa avevano un’efficienza del 70%, nel 2008 avevano raggiunto l’86%; e una maggiore efficienza significa meno elettricità sprecata.
Infine, ci sono state le ottimizzazioni meccaniche: per realizzare un’auto elettrica o ibrida moderna si adottano moltissimi piccoli accorgimenti che, presi singolarmente, permettono di risparmiare solo pochi Wh, ma presi nell’insieme permettono di realizzare un risparmio energetico considerevole: all’ultimo salone di Francoforte è stata presentata un’auto elettrica con consumi di 97 Wh/kg.
Questi accorgimenti riguardano ogni aspetto del veicolo:
servofreno elettromagnetico: anzichè una pompa a vuoto continuamente in funzione, è un’elettrocalamita accesa solo quando serve a potenziare la frenata (Bosch iBoost)
profilo aerodinamico: la forma “a goccia” è la più aerodinamica esistente, motivo per cui le auto tendono sempre più ad assumere questa forma
– minore resistenza dell’aria: rivestendo la parte inferiore dell’auto in modo che marmitta, serbatoio e parti meccaniche varie non siano in vista, impedisce all’aria di insinuarsi tra di esse durante il moto, cosa che alle alte velocità aumenta condirevolmente l’attrito aerodinamico e conseguentemente la potenza necessaria a far muovere il veicolo.
riscaldatori ad alta efficienza: al salone di Francoforte 2013 sono stati presentati riscaldatori con efficienza superiore al 90%, che permettrono di ridurre l’energia necessaria a tenere caldo l’abitacolo d’inverno
pneumatici speciali: alle alte velocità il contributo dell’attrito delle ruote ai consumi globali diventa notevole; per questo motivo la ricerca sta portando allo sviluppo di pneumatici con attriti sempre minori pur garantendo la sicurezza.
Questi ed altri accorgimenti permettono di ridurre drasticamente i consumi: passando da un CdA di 0.35 a 0.30 si passa ad esempio da 4000 a 3700 Watt di assorbimento (a 60 km/h); ridurre l’attrito delle ruote passando da 0.008 a 0.007 permette di guadagnare altri 200 Watt, e usare materiali più leggeri per la struttura del veicolo, alleggerendolo così di 100 kg, si guadagnano altri 100 Watt, e così via.

Consumi cittadini
Infine c’è un altro punto molto importante ma poco considerato: l’enorme differenza tra consumi urbani ed extraurbani.
“Enormi” significa questo: per far muovere un’auto a 130 km/h in autostrada serve una potenza costante di circa 22.000 Watt; la stessa auto, per spostarsi in città a velocità costante di 60 km/h, richiede 4.000 Watt di potenza; è pur vero che in città ci sono molte più ripartenze e quindi accelerazioni, che aumentano i consumi, ma è anche vero che un buon 25% di questa energia può essere recuperata dal sistema frenante dei mezzi elettrici, dal momento che a basse velocità l’energia sprecata dall’attrito con l’aria e con l’asfalto è molto bassa.
Con un assorbimento di 22.000 Watt, per avere un autonomia di 600 km alla velocità di 130 km/h servirebbe una spropositata batteria da 100.000 Wh ​(600*22000/130); con un assorbimento di 4000 Watt, invece, per avere un’autonomia di 100 km a 60 km/h, adatti ad un utilizzo cittadino, bastano 7.000 Wh ​(100*4000/60)
In termini monetari, si tratterebbe di una batteria da 50.000 oppure da 4.000 euro!

La ruota elettrica che trasforma l’auto a benzina in ibrida
Questo significa che, una volta che dovessero effettivamente essere omologati i “kit di retrofit elettrico” annunciati in questi mesi, e del costo intorno ai 1000 euro, basterebbero forse circa 5000 euro per trasformare un’automobile qualunque in automobile elettrica, che si potrebbe tranquillamente usare tutti i giorni senza dover mai accendere il motore a benzina, che verrebbe usato solo nelle poche occasioni di viaggi lunghi: gite domenicali o vacanze.
In questo modo ci si assicurerebbe un risparmio di alcune migliaia di euro all’anno in benzina non acquistata, il che permetterebbe di rientrare dell’investimento iniziale nel giro di un paio d’anni, dopodichè ogni km percorso col solo motore elettrico sarebbe, in sostanza, un guadagno.
In attesa di questi “kit miracolosi”, se mai verranno lasciati arrivare sul mercato, per il momento non resta che accontentarsi delle auto che nascono già ibride in fabbrica, avendo cura di scegliere quelle che sono in grado di funzionare anche solo col motore elettrico e di tralasciare invece quelle in cui il motore elettrico è usato solo per avere più potenza e quindi, in sostanza, consumare di più.

 

Auto elettrica e pannelli solari, un po’ di conti validi per il 2012/2013

17 Nov

Le auto elettriche attuali hanno 16 kWh di energia disponibile.
Un pannello solare a Roma produce 2 kWh al giorno d’inverno e 4 kWh al giorno d’estate per kWp installato.
Quindi per poter caricare 16 kWh qualunque giorno dell’anno dobbiamo metterci nel caso peggiore (2 kWh), da cui risulta che il taglio minimo dell’impianto è di 8 kWp. Se aggiungiamo i kWh necessari per la casa, che sono almeno 5 o 6, arriviamo a 22 kWh e 11 kWp.
Considerando il rendimento massimo attuale del 15% dei pannelli e un’irradiazione tipica di 1000 W/m^2, risulta che 1 kWp di pannelli occupa circa 6,7 metri quadri teorici, che tra una cosa e l’altra diventano 8.

8 m2/kWp significa che:
– per poter ricaricare solo l’auto serviranno 64 m2 di pannelli
– per poter anche alimentare la casa servirebbero in tutto 88 m2

Quindi possiamo dire che al momento è troppo presto per pensare di caricare un’auto elettrica coi pannelli solari.

PERO’

possiamo ridimensionare le nostre pretese: potremmo accontentarci di percorrere 30 km al giorno per andare e tornare da lavoro, per esempio; un’auto elettrica moderna consuma 150-200Wh/km, quindi parliamo di 4500-6000 Wh al giorno. Mettendoci, al solito, nel peggiore dei casi, per produrre 6000 Wh/giorno d’inverno serviranno appena 3 kWp di pannelli solari (oltre a quelli per la casa).

OPPURE

possiamo per il momento dimenticare l’auto elettrica a pannelli solari, in attesa di ulteriori progressi tecnologici/economici su entrambi i fronti, e pensare alle minicar elettriche e agli scooter elettrici: le prime consumano 100Wh/km, i secondi 50.
Quindi, per fare 30 km al giorno d’inverno servirebbero:

3000 Wh/ 1,5 kWp per una minicar
1500 Wh/0,75 kWp per uno scooter

1000 Wh/0,5 kWp per un piccolo scooter “50cc-equivalente”

CIOE’

per percorrere 30 km al giorno con uno scooter elettrico andando a energia solare è sufficiente un impianto fotovoltaico da 0,75 kWp (o addirittura 0,5 kWp).

Al costo attuale di meno di 1,00 euro a W, significa meno di 700 euro di pannelli, cui bisogna aggiungere regolatore di carica (dai 20 ai 200 euro secondo le caratteristiche), inverter (come sopra, dai 20 ai 200 euro) e batterie da 3000 Wh (circa 400 euro).

Diciamo quindi che il prezzo di un impianto fotovoltaico ad isola per percorrere 30 km al giorno con uno scooter elettrico varia tra 1000 e 1500 euro.

Considerando infine che un’auto che fa 16 km/L con benzina che costa 1,60 euro/Litro ci costa 0,10 euro a km, risulta che per recuperare i nostri 1500 euro dovremo percorrere 15000 km con lo scooter invece che con la macchina.

Lo scooter costa intorno ai 4000 euro (2000 se ci accontentiamo di andare a 50 all’ora), per recuperare i quali dovremmo percorrere altri 40.000 km (o 20.000).

Concludendo, spendendo una media di 3000 euro possiamo acquistare un piccolo scooter elettrico e un piccolo impianto fotovoltaico per alimentarlo, e recupereremo i costi dopo 30.000 km.