Toyota mette in sicurezza le batterie al litio: più autonomia e meno costi

Dopo anni di fedeltà alle Ni-Mh anche Toyota ha ormai fiducia del Litio: ha studiato batterie più leggere e sicure

2 novembre 2016 - 17:18

Prius è un nome che è diventati quasi un sinonimo di “automobile ibrida”. Il best-seller Toyota si è conquistato una certa fama anche per l'affidabilità dimostrata sul campo: i tassisti la considerano molto non soltanto perché nell'impiego urbano consuma poco ma anche per la sua longevità. Le sua evoluzione ha visto l'arrivo di una versione plug-in con 4,4 kWh di batterie al Litio (leggi la prova su strada approfondita della Prius Plug-in), una capacità oggi raddoppiata per fornire energia alla nuova versione Prime. Toyota sottolinea però che questo incremento di capacità si accompagna a miglioramenti non soltanto nell'autonomia ma anche nella sicurezza e nell'efficienza.

PIÙ CONVINTI DEL LITIO Toyota è stata piuttosto conservativa in fatto di batterie, rimanendo fedele agli elementi Nickel-metalidrato (Ni-MH) fino all'introduzione della versione plug-in, lanciata nel 2011 al salone di Francoforte. La Prius in quest'allestimento aveva a bordo 4,4 kWh di batterie agli ioni di Litio, un cambio di tecnologia reso necessario dal fatto che elementi Ni-MH di capacità corrispondente sarebbero stati insopportabilmente pesanti e ingombranti. La nuova Prius Plug-in Prime raddoppia questa capacità e introduce significativi miglioramenti tecnologici che riescono a coniugare maggior densità energetica con una “stabilità” che rende questi elementi molto sicuri.

IONI SICURI Il Litio è un metallo alcalino molto leggero (il suo peso specifico è circa la metà di quello dell'acqua) che è però infiammabile e reagisce vivacemente con l'aria e ancor di più con l'acqua al punto che è considerato “leggermente esplosivo”. Le batterie agli ioni di Litio hanno infatti dato dei problemi, con l'ultimo che, riguardando il phablet Samsung Galaxy Note 7 (leggi di come questi dispositivi incendiari hanno congelato le trattative per la cessione di Magneti Marelli) venduto in milioni di pezzi, si sta rivelando come uno dei più clamorosi. Nello sviluppo della Prius Prime si è quindi dato ampio spazio alla sicurezza e alla longevità della batteria, come spiegato da Koji Toyoshima, Chief engineer della Prius: “è un compito arduo sviluppare una batteria per auto agli ioni di Litio che sia in grado di funzionare in modo affidabile e sicuro per 10 anni o durante centinaia di migliaia di chilometri. Abbiamo raddoppiato e perfino triplicato i rinforzi della nostra batteria perché volevamo che fosse a prova di guasto. È tutto in nome della sicurezza”. Toyota comunica che le batterie agli ioni di Litio della Prius Prime, pur essendo apprezzabilmente più compatte della Prius Plug-in, avranno energia sufficiente per circa 60 km di guida puramente elettrica; questo dato è ottenuto con le modalità di test giapponesi ma secondo gli standard USA l'autonomia indicata sarà di 40 km.

CONTROLLO TOTALE La Prius Prime, che sostituirà la Prius Plug-in Hybrid già uscita di produzione, sarà leggermente più potente e avrà un'estetica più aggressiva, mitigando l'idea di un'auto votata solo all'efficienza energetica. Notiamo che l'aumento della capacità della batteria permette di avere maggiori agevolazioni (tax-credit) secondo lo schema d'incentivazione in vigore negli USA. Se i compratori della Prius Plug-in ricevevano 2.500 dollari di credito ci si aspetta che la Prius Primo consenta un bonus di circa 4.500, rendendo la Prime competitiva anche con la Volt. La fiducia che Toyota ripone nella sicurezza della sua batteria deriva anche dal miglioramento del sistema di controllo, che monitora la temperatura e lo stato di ognuna delle 95 celle che la compongono. Hiroaki Takeuchi, Senior engineer in Toyota, spiega che “il nostro sistema di controllo riesce a rilevare segni anche lievi di un possibile cortocircuito in ogni cella e potrà impedire che si aggravi o, in alternativa, spegnerà l'intera batteria. Dato che particelle metalliche o altre impurità possono innescare un cortocircuito, l'ambiente nel quale vengono prodotte le nostre batterie agli ioni di Litio è pulito quasi come quelli nei quali sono prodotti i semiconduttori; in questo ci ha aiutato la partnership con Panasonic” (leggi di come Panasonic sarà importante per la rinascita di Volkswagen). Fra le altre tecnologie della nuova Prime si segnala la riduzione della distanza tra l'anodo e il catodo, cosa che non soltanto riduce le dimensioni della batteria ma ne aumenta la densità energetica: il nuovo pack da 8,8 kWh è più grande di quello da 4,4 kWh di solo due terzi e il peso è aumentato di solo il 50%. Toyota continua a considerare le auto a fuel cell come le più “verdi” ma reputa utile lo sviluppo degli elementi al Litio perché Stati Uniti e Cina incoraggiano di più le auto puramente elettriche. Toyota si è avvalsa della generale diminuzione dei prezzi per aumentare l'efficienza e la compattezza delle sue batterie che hanno per di più sistemi di monitoraggio (i patent che li riguardano sono considerati molto importanti dalle Aziende) piuttosto sofisticati e sicuri.

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