Un milione di chilometri? Cosa c’è dietro la lunga durata delle batterie LFP?

Avere un’auto elettrica più economica non significa necessariamente dover accettare una batteria meno duratura. Anzi, può succedere il contrario. Le batterie al litio-fosfato di ferro, LFP, combinano un costo di produzione contenuto con un’elevata resistenza all’uso, un vantaggio che contribuisce a far diffondere questa tecnologia.

Il loro principale svantaggio è la densità energetica: di solito immagazzinano meno energia per chilogrammo rispetto alle batterie al nichel, manganese e cobalto, o NMC. Tuttavia, per chi cerca un’auto accessibile e intende conservarla per molti anni, rinunciare a una certa autonomia può rappresentare un vantaggio significativo.

Entrambe appartengono alla famiglia delle batterie agli ioni di litio. La differenza risiede nei materiali utilizzati nei loro catodi, che influenzano il prezzo, il peso, la stabilità termica e la resistenza all’invecchiamento. Non sono nemmeno le uniche soluzioni chimiche disponibili, ma rappresentano comunque due delle più importanti nell’ambito delle auto elettriche.

Le LFP eliminano il nichel e il cobalto dal catodo e utilizzano ferro e fosfato. Ciò aiuta a ridurre i costi e spiega il loro fascino per i produttori che cercano di offrire auto elettriche più economiche. L’agenzia statunitense per la sicurezza stradale, NHTSA, sottolinea proprio questa combinazione di materiali meno costosi e maggiore durata nei cicli di carica.

Tuttavia, le LFP non sono riservate solo alle auto economiche. BYD è uno dei principali sostenitori di questa tecnologia e la utilizza nella sua tecnologia Blade Battery. La sua soluzione dimostra che può essere adatta anche a veicoli di maggior prestazione e dimensioni, purché la progettazione complessiva compensi le loro limitazioni in termini di densità energetica.

Le NMC presentano vantaggi significativi. La loro maggiore densità consente di immagazzinare molta energia senza aumentare eccessivamente il peso o il volume, il che è particolarmente importante quando si cerca un’alta autonomia. Scegliere tra una chimica e l’altra significa bilanciare queste caratteristiche, piuttosto che stabilire automaticamente una classificazione tra batterie buone e cattive.

Un maggior numero di cicli di carica, ma nessuna promessa automatica di un milione di chilometri

Uno dei grandi vantaggi delle LFP è la loro resistenza ai cicli di carica e scarica. Gli esperimenti dei Sandia National Laboratories mostrano una tendenza favorevole per questa chimica rispetto alle NMC e NCA, anche se i risultati dipendono dalle condizioni di funzionamento.

Per questo motivo è opportuno prestare attenzione alle cifre che assegnano una durata fissa a ciascuna tecnologia. Non tutte le LFP durano lo stesso tempo, né tutte le NMC invecchiano allo stesso ritmo. Influiscono sulla durata la composizione specifica delle celle, la temperatura, la profondità di scarica e l’intensità di carica.

BYD, ad esempio, annuncia più di 5.000 cicli di carica e scarica per la sua Blade Battery. Si tratta di una specifica del produttore, non di una garanzia che qualsiasi auto dotata di essa riesca a percorrere una certa distanza senza perdere capacità.

Inoltre, un ciclo completo equivalente non significa collegare l’auto al caricabatterie una sola volta. Consumare e ricaricare due volte il 50% della capacità equivale approssimativamente a un ciclo. Le piccole ricariche quotidiane non vengono conteggiate ciascuna come un ciclo completo.

Da qui derivano alcune stime che parlano di un milione di chilometri. Un esempio semplice: se un’auto percorresse 300 chilometri per ciclo completo equivalente, 3.000 cicli rappresenterebbero circa 900.000 chilometri teorici.

Questa operazione serve per visualizzare il potenziale della tecnologia, ma non predice la durata di vita di un veicolo. Non tiene conto della progressiva perdita di autonomia, dell’invecchiamento dovuto al passare del tempo né dei possibili guasti di altri componenti del sistema. Non stabilisce nemmeno quando una batteria smette di essere utile per il suo proprietario.

La carica al 100% è un altro aspetto che richiede precisazioni. Le batterie LFP vengono solitamente presentate come batterie che permettono una carica completa senza preoccupazioni riguardo all’usura. Ciò non significa però che siano immuni all’invecchiamento quando rimangono molto cariche.

Un’indagine presentata dalla Electrochemical Society, condotta con celle LFP e grafite, ha rilevato una minore perdita di capacità quando tali celle venivano utilizzate in sistemi con uno stato di carica medio più basso. La chimica di queste celle offre una buona resistenza, ma presenta comunque limitazioni in determinate condizioni di utilizzo.

Le raccomandazioni di effettuare cariche complete periodiche possono derivare, tra gli altri motivi, dalla necessità di migliorare la stima del livello di carica della batteria. La curva di tensione delle celle LFP rimane relativamente piatta per gran parte del loro funzionamento, il che rende difficile calcolare quanta energia rimane ancora.

Pertanto, è consigliabile seguire le istruzioni specifiche del produttore. Una carica completa per calibrare la stima del sistema non deve essere confusa con la convenienza di lasciare l’auto per molti giorni al 100%. Allo stesso modo, caricare completamente una batteria NMC prima di partire non implica che subisca un deterioramento immediato: conta l’insieme degli abitudini e delle condizioni.

Anche il freddo fa parte del confronto. Le batterie LFP possono presentare limitazioni più evidenti a basse temperature, soprattutto durante la carica. Tuttavia, il risultato dipende molto dal veicolo: il sistema di climatizzazione, il preriscaldamento e la gestione elettronica influenzano l’esperienza reale.

Ciò che accade in modo simile è con la ricarica ultraveloce. Un’elevata potenza massima, da sola, non permette di dedurre quanto durerà la batteria. È necessario conoscere la struttura delle celle, il sistema di raffreddamento e le condizioni in cui il sistema è in grado di gestire tale potenza. Per confrontare la durata servono test equivalenti, non soltanto i dati di ricarica.

Nel mercato dell’usato, una batteria LFP può rappresentare un vantaggio, ma non sostituisce una valutazione dello stato effettivo della batteria. La capacità rimanente, la storia del veicolo e il funzionamento del sistema termico forniscono informazioni più utili rispetto alle sole sigle.

La conclusione per l’acquirente è positiva: scegliere un veicolo elettrico più accessibile non implica dover rinunciare a una batteria resistente. Le batterie LFP offrono una combinazione interessante tra costo e durata. Il loro potenziale è elevato, anche se trasformarlo in chilometri garantiti richiede molto di più che moltiplicare i cicli di carica per l’autonomia.