Energia: croce e delizia della mobilità elettrica. Due nodi da sciogliere incombono sul mondo automotive: da un lato la creazione e la gestione del “carburante” delle auto a batterie, dall’altro la necessità di trovare nuove soluzioni per far sì che tali vetture utilizzino sempre meno energia.
Una sfida non facile per le case costruttrici, già alle prese con la transizione ecologica e con le problematiche che ne derivano. Il lavoro degli esperti non è focalizzato solo sui miglioramenti da apportare a batterie, ricarica e motori, ma mira anche all’automobile nella propria interezza e alle funzionalità imprescindibili come la climatizzazione, che richiede una gran quantità di energia. La prossima sfida del mondo automotive è limitare i consumi del riscaldamento dell’abitacolo, applicando un approccio diverso rispetto a quello classico.
Calore per contatto
Il riscaldamento dell’abitacolo delle vetture tradizionali non ha mai creato problemi: il motore endotermico fornisce il calore sufficiente per riscaldare l’aria all’interno dell’auto, dato che più del 50% dell’energia rilasciata dal motore si trasforma in calore. L’uso dell’aria per riscaldare l’automobile è la soluzione più comoda, ma non la più efficiente, come dimostrano le vetture elettriche, che per produrre calore devono fare ricorso alla batteria, che rappresenta l’unica riserva energetica del veicolo, con conseguente riduzione dell’autonomia dello stesso.
Da qui la necessità da parte dei costruttori di studiare e sviluppare metodi alternativi rispetto all’aria per garantire il riscaldamento dell’abitacolo. Una delle novità su cui lavorano gli ingegneri è la realizzazione di superfici riscaldabili nei punti di contatto con il corpo di guidatore e passeggeri, in modo da assicurare calore e consentire alla vettura di consumare meno energia. Riscaldare volante e sedili incide meno sulla batteria e, inoltre, possono essere attivati singolarmente on-demand a seconda delle esigenze, senza dover riscaldare tutto il volume d’aria dell’abitacolo.
L’esperimento su minibus e furgoni
La nuova tecnica di riscaldamento è stata sperimentata su van elettrici come i prototipi sviluppati da Ford partendo dal Transit elettrico. Smart Energy Concept risale al 2019 e proponeva nuovi sistemi per regolare la temperatura all’interno di veicoli soggetti a frequenti aperture e chiusure, che di solito devono fare i conti con una maggiore dispersione di aria calda a bordo. Tra le novità introdotte troviamo una pompa che recupera il calore sprigionato dal motore elettrico, abbassando in questo modo il consumo energetico del riscaldamento del 65%; un portello scorrevole ad apertura parziale e sedili riscaldati per tutti i passeggeri. Inoltre il concept di Ford era dotato di sistema di illuminazione con luci colorate capaci di influenzare la percezione del calore e del fresco aumentando di conseguenza il sollievo di guidatore e passeggeri.
Sulla base dei dati raccolti da questo esperimento, Ford ha prodotto un nuovo prototipo di furgone (E-Transit prototipo) realizzato all’interno del progetto “Cevolver” (Connected Electric Vehicle Optimised for Life, Value, Efficiency and Range) che propone alcune novità come l’impiego di altre fonti di calore diretto nell’abitacolo usando superfici riscaldabili sulle portiere e sulle alette parasole, che si vanno a sommare al volante, e un sistema che recupera il calore delle parti meccaniche per farlo confluire nell’abitacolo o per gestire la temperatura della batteria.
Le cinture di sicurezza riscaldate di ZF
L’azienda tedesca ZF, basandosi sullo stesso principio, a inizio 2023 ha fatto sapere di aver realizzato nuove cinture di sicurezza riscaldate, dotate di filamenti metallici integrati nella struttura. Ovviamente sono più spesse delle cinture tradizionali, ma ne mantengono tutte le funzioni e, in più, se usate insieme ai sedili riscaldati possono restituire fino al 15% dell’autonomia totale della batteria, che altrimenti sarebbe assorbita dal riscaldamento tradizionale.
Calano anche le emissioni
Il risparmio di energia contribuisce a rendere più pulita l’auto elettrica: consumi più bassi si traducono in maggiore autonomia e, di conseguenza, in una necessità più bassa di rifornimenti con risparmio di risorse e di emissioni, considerando il fatto che ancora oggi una gran parte di energia elettrica deriva da fonti fossili.
Guardando al futuro, la gestione più efficace della temperatura può contribuire ad aumentare l’autonomia di una vettura senza dover ricorrere alla crescita della capacità della batteria o, ancora meglio, può consentire l’impiego di un accumulatore di dimensioni più contenute, risparmiando peso e materiali e riducendo altre emissioni.