Mirko ha comprato un Suv MG ZS Luxury con batteria NMC da 72 kWh, ma ora ha il dubbio che la versione con batteria LFP da 51 kWh sarebbe stata più adatta alle sue esigenze. Coi chiede quale delle due chimiche sia la migliore.
Quasi sono i pro e i contro delle batterie LFP?
“Tra qualche giorno sarò un possessore di una MG ZS EV Luxury 72 kWh.
Prima di acquistarla mi sono informato molto per trovare l’auto giusta per le mie esigenze come da voi suggerito e credo di aver fatto la scelta corretta (percorro circa 15.000 km e 1 o 2 viaggi lunghi >500 km all’anno).
Dopo l’acquisto però ho scoperto che la versione da 51 kWh monta una batteria di tipo LFP mentre la versione da 72 kWh monta una NMC. Dopo essermi informato un po’, sono un po’ confuso dai pro e contro delle due chimiche.
Ho fatto la scelta giusta a prendere quella NMC? Per quanto riguarda lo stile di guida e le ricariche, in generale, si devono seguire attenzioni diverse in base al tipo di batteria installata?
Dato che con le vetture endotermiche precedenti ho sempre superato i 10 anni di vita, quale delle due sarebbe stato meglio scegliere?
Grazie mille per le risposte e di tutto il lavoro di divulgazione che fate.„ Mirko Mascolo
Batterie LFP, tanti progressi negli ultimi anni
RISPOSTA – Le batterie al litio con catodo NMC (nichel, manganese, cobalto) sono quelle più comuni nell’automotive perchè garantiscono più potenza e più densità di energia a parità di peso (fino a 200 Wh per kg).
Tuttavia le batterie con chimica LFP (litio, ferro, fosfato) hanno fatto notevoli progressi negli ultimi anni grazie a una migliore gestione elettronica (Battery Management System, BMS) e ora raggiungono una densità gravimetrica di oltre 120 Wh per kg. Inoltre sono meno costose, resistono a più cicli di carica e scarica (fino a 3.500), sono più sicure rispetto al rischio incendio, e possono sopportare senza problemi cariche e scariche complete da 0 a 100% e viceversa, grazie a una curva di scarica lineare.
Per queste ragioni molti costruttori (BYD, MG e la stessa Tesla) le stanno adottando per le versioni di ingresso delle proprie BEV.
Ma le serve proprio tanta autonomia?
Premesso che ogni scelta è soggettiva, nel suo caso specifico noi avremmo optato per la versione LFP da 51 kWh. E’ meno prestazionale, con un’autonomia di 320 km contro 440 nel ciclo WLTP. Ma costa decisamente meno e sulla carta dovrebbe garantirle più flessibilità nella ricarica e una durata superiore ai 10 anni, per un chilometraggio vicino al milione di km. In fondo lei ci dice che una grande autonomia le serve solo due o tre volte all’anno, per viaggi superiori ai 500 km. Pare di capire in vacanza e non per lavoro. Una o due soste in più a viaggio non le cambierebbero la vita, non crede?
Invece ritengo che la scelta dell’acquirente è stata sicuramente migliore. Provo a spiegare perché:
– l’LFP ha problemi col freddo
– l’LFP ha una densità minore per cui nonostante la batteria è più piccola si risparmiano appena 50 Kg sul peso totale, nulla (1570 kg vs 1620 Kg, ovvero il 3% in più) e infatti accelerazione 0-50, accelerazione 0-100 e velocità massima sono identiche
– l’LFP necessita di ricariche al 100% (almeno una a settimana) diversamente il BMS ha difficoltà a fare al meglio il suo lavoro e l’indovinometro diventa ancora più impreciso. La ricarica al 100% più che un vantaggio diventa una schiavitù, un fastidio in più
– quando andrà a rivendere l’auto ci saranno sicuramente molti più acquirenti interessati
– la curva di ricarica di una batteria NMC è mediamente migliore di una LFP, quindi la ricarica richiede meno tempo
– un’auto con maggiore autonomia consente di affrontare con maggiore serenità le vacanze presso nuovi luoghi di villeggiatura senza doversi preoccupare troppo della presenza o meno di colonnine in zona; lo stesso viaggio può essere affrontato con meno soste e/o ad una maggiore andatura e/o con un maggior carico a bordo
– è vero che le batterie LFP durano di più ma solo a parità di cicli di carica. Premesso che comunque entrambe le batterie durano sicuramente più dell’auto, anche volendosi porre il problema ci sono 3 aspetti che non sono stati considerati:
a) a parità di km percorsi, l’auto con batteria NMC fa meno cicli di carica. Questo vuol dire che ogni 3520 km, quando la versione LFP avrà fatto ben 11 cicli di carica, la versione NMC ne avrà fatti appena 8, quindi si è logorata MOLTO MA MOLTO MENO!!! E QUESTO E’ IL MOTIVO PER CUI CONVIENE SEMPRE ACQUISTARE AUTO CON L’AUTONOMIA PIU’ ELEVATA, PERCHE’ IN QUESTO MODO SI RIDUCONO DRASTICAMENTE I CICLI DI CARICA!!!
b) anche non considerando il punto di cui sopra e anche ipotizzando per assurdo che le 2 batterie fossero sottoposte allo stesso numero di cicli di carica a parità di km percorsi, anche se dopo 10 anni la batteria LFP avesse perso lo 0% e la batteria NMC avesse perso il 20%, comunque la batteria NMC avrebbe più carica di quella LFP (51.2 kWh vs 51 kWh)
c) la ricarica in DC a 76 kW fa più male alla batteria LFP che non alla NMC. Questo perché l’energia in ingresso è distribuita su una batteria più ampia. Ipotizziamo per assurdo che entrambe le batterie siano composte da batteria da 1 kWh, per cui la LFP ne ha 51 e la NMC ne ha 64. Caricando a 76 kW in DC, ogni singola batteria da 1 kWh nella LFP riceve in ingresso 76/51 = 1,49 kWh mentre ogni singola batteria nella NMC riceve in ingresso 76/64 = 1,19. A parità di velocità di ricarica in DC, le singole batterie/celle della NMC ricevono un’energia in ingresso del 25% superiore rispetto a quelle NMC
Ciò che accadrà, come è facile capire ora che ho fornito questi dati, è che a parità di km (ipotizziamo: dopo 200000 km) l’auto con la batteria LFP avrà un maggior degrado rispetto a quella NMC.
Ti correggo in alcuni punti.
“La ricarica al 100% più che un vantaggio diventa una schiavitù, un fastidio in più”: no, se non la fai sistematicamente non succede niente di male, solo l’autonomia non è precisa. Per chi ne fa un uso urbano da 50 km al giorno non cambia assolutamente nulla. Puoi permetterti di caricarla al 100% senza patemi ogni volta che POTRESTI averne bisogno, non che NE AVRAI bisogno.
“a) a parità di km percorsi, l’auto con batteria NMC fa meno cicli di carica” si, ma ne regge molti di più, ben più di quelli aggiuntivi, quindi alla fine le LFP sono più longeve.
“c) la ricarica in DC a 76 kW fa più male alla batteria LFP che non alla NMC” ecco perchè una Tesla LFP carica a 170kW e una NMC a 250kW, il BMS sta lì per quello.
Tra l’altro: fa più male caricare una LFP da 60kWh (quella Tesla) a 170kW o una 75kWh (+25% capacità) a 250kW (+47% potenza)?
Anche applicato alla mia da 52kW, è il +44% di capacità contro il +47% di potenza. La corrente che arriva per cella è la stessa, ma puoi ricaricarla il doppio delle volte a parità di degrado.
“a parità di km (ipotizziamo: dopo 200.000 km) l’auto con la batteria LFP avrà un maggior degrado rispetto a quella NMC.” NO. Se la capacità è inferiore del 30% ma il numero di cicli sopportati è oltre il 100%, vince la LFP. Le NMC vengono date per circa 3000 cicli (70%), le LFP per 6000.
La sintesi è che non c’è un meglio o un peggio: come al solito la risposta corretta, ma solo in situazioni estreme, è “dipende”. In situazioni normali (i famosi 33 km medi giornalieri), non cambia molto per l’utente. Per l’ambiente e la coscienza, tanto: non hanno cobalto.
Musk ha dichiarato che cercheranno di arrivare a 2/3 di LFP e 1/3 di NMC
\\\ “a) a parità di km percorsi, l’auto con batteria NMC fa meno cicli di carica” si, ma ne regge molti di più, ben più di quelli aggiuntivi, quindi alla fine le LFP sono più longeve.
Certo, se confrontassimo 2 batterie con pari capacità e pari numero di cicli di ricarica, l’LFP ne avrebbe di più. Ma proprio perché l’LFP farà più cicli di ricarica a parità di km perché la capacità è minore, il vantaggio teorico dell’LFP viene “compensato” dallo svantaggio di un maggior numero di cicli (il 37.5% in più).
\\\ “c) la ricarica in DC a 76 kW fa più male alla batteria LFP che non alla NMC” ecco perchè una Tesla LFP carica a 170kW e una NMC a 250kW, il BMS sta lì per quello.
Nel caso di Tesla è così e infatti lo scotto che si paga per le LFP è una ricarica in tempi più lunghi. Non ho trovato dati precisi per la MG ma pare che in entrambi i casi la ricarica avvenga a 76 kW che probabilmente rappresenta la massima velocità per l’LFP ma una velocità di ricarica sub ottimale per la NMC (che potrebbe ricaricare forse a velocità più alte). Quindi a parità di velocità di ricarica, in linea totalmente teorica (poi conta il raffreddamento interno delle 2 batterie, che potrebbe variare, etc.), la NMC della MG è meno stressato della LFP.
\\\ “a parità di km (ipotizziamo: dopo 200.000 km) l’auto con la batteria LFP avrà un maggior degrado rispetto a quella NMC.” NO. Se la capacità è inferiore del 30% ma il numero di cicli sopportati è oltre il 100%, vince la LFP. Le NMC vengono date per circa 3000 cicli (70%), le LFP per 6000.
Eh qui il calcolo si fa arduo. Perché quanto scrivi è vero a parità di capacità. Concretamente: dopo 3000 cicli la NMC avrà una capacità ridotta al 70%, la LFP (che fa il 37.5% di cicli in più nel caso della MG) sarà a 4125 cicli. La capacità della NMC sarà scesa del 30%, quindi ci saranno ancora 44.8 kWh residui. La LFP della MG dopo gli stessi km e 4125 cicli, se ha una perdita superiore o pari al 14% (molto probabile anche se non lo sappiamo per certo), avrà una autonomia residua in kWh inferiore a 44.8 kWh.
In pratica tutti i tuoi ragionamenti sono corretti a parità di capacità. Ma nel caso della MG, dove la batteria NMC è moooolto più capace di quella LFP, va rimesso tutto “in scala” e vanno applicati i dovuti correttivi. Personalmente io sceglierei la NMC per i vantaggi esposti. Il problema del degrado è totalmente inesistente perché l’auto sarà certamente rottamata prima ma nel frattempo ha un’auto che garantisce tutti i benefici sopra esposti: curve di ricarica più veloci (a parità di “picco” di 76 kW in DC), minor problemi d’inverno (e quindi anche consumi migliori), viaggi più tranquilli, miglior rivendibilità dell’auto, indovinometro “no stress”, etc. etc.
Nel caso della Tesla il discorso cambia parecchio, anche perché oggi non si può più scegliere tra LFP e NMC.
/// CONVIENE SEMPRE ACQUISTARE AUTO CON L’AUTONOMIA PIU’ ELEVATA, PERCHE’ IN QUESTO MODO SI RIDUCONO DRASTICAMENTE I CICLI DI CARICA \\\ Vero con un’autonomia maggiore la batteria rimane piú tempo nella fascia ottimale di SoC.. E inoltre la batteria sopporta anche correnti di scarica piú alte.
“sulla carta dovrebbe garantirle più flessibilità nella ricarica”
Io su questo ho qualche dubbio. Ok, potrei avere meno remore a caricare queste batterie LFP fino al 100% mantenendole tali per un tempo più prolungato, ma… Posto che una batteria carica al 100% non offre la frenata rigenerativa (per cui già per questo a mio parere non è ottimale) ciò che mi fa porre delle domande è che Tesla consiglia di ricaricare le LFP “sempre” al 100%, arrivando a togliere gli indicatori di soglia intermedi dedicati alle ricariche “quotidiane” dall’interfaccia di ricarica sul pad dell’auto. Ora, con il mio modello di carica dell’auto, in cui sfrutto molto l’energia in eccesso del fotovoltaico (l’auto quindi mi costituisce una forma di accumulo), che per sua natura è molto variabile e dunque fa sì che io conservi per la maggior parte dei giorni una carica compresa tra il 20% ed il 60% (sufficiente per coprire le esigenze di mobilità quotidiana standard della famiglia con un buon buffer), mi chiedo: un utilizzo di questo tipo sarebbe viceversa fonte di stress per una batteria LFP? Chiaramente nel mio modello di utilizzo non potrei caricare sempre al 100% altrimenti rischierei il giorno dopo (soprattutto d’estate) di “sprecare” spesso energia che invece avrei potuto accumulare se avessi evitato di portare forzatamente la batteria al 100%.
Se così fosse, definirei le batterie LFP viceversa meno flessibili nella ricarica.
Al lettore direi di stare tranquillo, che non ha certo sbagliato nella scelta.
Il “consiglio” è per pararsi il paraurti posteriore dal fatto che il BMS fatica a capire lo stato di carica e quindi sottostima autonomia, non è che la batteria si rovini in alcun modo a non caricarla al 100%, anzi…
Io personalmente la carico al 100% ogni 2-3 settimane e vedo che in questi casi sottostima il SoC del 2-3%, tutto qui.
L’indovinometro nelle Tesla non esiste: la precisione è altissima, è un falso problema.
Ma io non ho emergenze, al massimo devo fare 50 km in più in un giorno, per quello mi basta essere sopra al 20%.. quindi la carico quando scende sotto al 30 e la carico per quante ore posso, fine. Il resto la notte dopo.
Per SoC sottostimato intendi che la macchina ti segna che hai, per dire, il 37% di batteria mentre in realtà ne avresti il 40%?
E, se sì, come fai a determinare a quanto ammonta la sottostima?
Semplice, quando poi la carico al 100% mi da un certo tempo mancante alla ricarica, che sistematicamente è sovrastimato. Esempio: la metto in carica al 40% dandogli come limite il 100%, a 13A, mi dice che impiegherà 11 ore e 30 minuti (è un esempio stimato, non lo ricordo), in realtà dopo 10 ore e 50 ha finito.
La percentuale caricata risulta del 57% (da telemetria), anzichè del 60%. Siccome sul 100% non possono esserci dubbi, doveva essere sbagliata la percentuale di partenza.
Non mi è mai successo che caricasse più del dovuto, sempre di meno.
Quindi il BMS è (giustamente) prudenziale e la carica effettiva è sempre superiore a quella calcolata dalla macchina.
Quando invece la caricavo davvero tutte le settimane al 100% come raccomandava Tesla, il tempo calcolato ed effettivo coincidevano con una tolleranza di 10 minuti in 10 ore e la percentuale caricata era sempre coincidente al teorico.
Molto molto molto utile questo intervento, grazie, sono questi i dettagli tecnici che aiutano a capire.
Al 100% con le LFP si ha comunque la frenata rigenerativa, tranquillo.
Sempre che non si parcheggi sul trampolino di jump ski 😆
La vedo un po’ dura che possa rigenerare se è al 100%… dove la immagazzinerebbe la carica? 😉
Non so cosa dirle, io ce l’ho (Model 3 RWD) e quando parto al 100% d’estate l’auto ha subito la frenata rigenerativa.
Probabilemte la “scarica” della prima accelerazione è sufficiente per non essere più al 100% ma al 99,8.
Grazie della risposta, purtroppo avessi avuto queste informazioni prima del contratto sicuramente avrei optato per la versione da 51 kWh. Al momento della scelta la differenza di prezzo l’avevo trovata accettabile, con la convinzione che le batterie fossero identiche, avrei avuto più autonomia e una durata superiore in quanto avrei stressato mediamente meno le celle.
Caro Mirko, se la differenza di prezzo per lei è accettabile e una maggiore autonomia la rende più tranquillo, non si preoccupi troppo e si goda la novità della sua prima auto elettrica.
Aggiungo, da possessore di Model 3 con LFP, una ulteriore differenza (che può essere considerata un problema o meno a seconda anche della latitudine/altitudine in cui si vive abitualmente): le LFP soffrono il freddo decisamente di più nelle NMC/NCA, in particolare la frenata rigenerativa già sotto ai 12° non è al 100% (appena si inizia a guidare) e intorno allo zero non è quasi mai disponibile completamente, salvo che si faccia un utilizzo “allegro” della macchina o si effettui una ricarica.
Per “completamente” intendo che è più frequente dovere ricorrere al freno meccanico, cosa che sopra ai 12° è rarissimo, nemmeno in città.
Per il fatto che il degrado di una LFP caricata completamente è inferiore (ma non nullo!) rispetto ad una NMC o NCA, più facilmente e frequentemente la si può caricare al 100% quando si ha il dubbio che possa servire il giorno dopo e questo di fatto ne aumenta l’autonomia pratica… perchè l’80% di 64kWh è 51,2 mentre il 100% di 51 è … 51.
Viste le percorrenze del lettore, avrei senza dubbio consigliato la LFP anche io.
PS: 3000 cicli con 85% di capacità (media tra 70% e 100%) di 50kWh sono 3000 x 0.85 x 50 = 127.000 kWh con cui si percorrono, ai 130 di cruise, più di 600.000 chilometri. Quando si dice che la batteria invecchia DOPO la macchina, si intende questo.
Speriamo ritorni quell’aggiornamento che faceva sì che il freno simulasse la frenata rigenerativa con batteria fredda, apparso in nord america e non ancora arrivato in italia
Ciao Guido, anche io stavo valutando la MG4 in versione LFP, volevo farti una domanda sulla curva di ricarica in DC: mi interesserebbe sapere se anche con le LFP c’è quel rallentamento della carica all’incirca all’80% della stessa. Se invece non ci fosse questo “inconveniente” sarebbe ottimo in quanto nelle pianificazioni ho visto spesso che con una batteria tradizionale per non perdere troppo tempo, si rinuncia a quel 20% di ricarica finale..
Grazie per questo articolo. Da quel che ho capito anche la MG4 usa lo stesso schema, 51KW LFP e 64KW NMC.
Essendo nella condizione dello scrivente (uno/due viaggi oltre i 500KM all’anno).
Se decidessi per la MG4 prenderei la versione base da 51KW
LFP tutta la vita.
Io sto aspettando che Tesla monti le Blade di BYD su qualche vettura.
In quanto a sicurezza le NCA-NCM-NCMA non mi fanno stare tranquillo, ho sempre il terrore del tamponamento a catena dove resto imprigionato tra le lamiere e la batteria si danneggia.
Poi le LFP durano di più e non hanno lo stress della ricarica massima all’80-90%.
Ovviamente mi spiace un pò per le prestazioni limitate rispetto alle altre, ma prima la sicurezza, poi il resto.
le batterie con chimica LFP … ora raggiungono una densità gravimetrica di oltre 120 Wh per kg.-
Siamo sicuri? Mi sembra un po’ poco, non ci sarà in refuso?
Leggevo che le batterie al sodio di CATL, che sulla carta dovrebbero essere nettamente più scarse delle lfp, viaggiano già sui 160 w/kg… chiedo senza malizia.
A livello di cella, l’ultima generazione di NMC varia, a seconda del mix fra i tre componenti, da 240 a 330 Wh/Kg (Farasis ad esempio), le LFP da 130 a 160 Wh/Kg. Considerando che le celle rappresentano il 65-70% del peso del sistema batteria, la densità netta cala nel rapporto conseguente. In aggiunta, dobbiamo considerare i margini di sicurezza che i costruttori applicano, per preservare la vita e la sicurezza del sistema, in utilizzo estremo di scarica / carica.
La densità gravimetrica delle celle NMC mi sembra un po’ generosa. Poi si parla di celle, ma buona parte del peso della batteria riguarda cablaggi, BMS, packaging che non dipendono dalla chimica delle celle. Quindi il gap di densità gravimetrica netta del pacco va ridimensionato. Nel caso delle MG ZS, infatti, quella equipaggiata con batteria FLP da 51 kWh pesa 1.645 kg contro 1.695 kg della versione NMC da 71 kWh. L’autonomia WLTP è di 320 km, contro 440: circa il 28% in meno. Giusto?
In realtà come densità ormai sono molto vicine le LFP e le NCM, quantomeno per le auto attuali.
Per fare degli esempi pratici la Tesla Model 3 da 82kWh utilizza batterie NCA da 171Wh/kg
Le Blade Battery LFP della Byd Atto 3 di imminente uscita in Italia (ma già in vendita in europa, australia, cina, india, ecc.), 150Wh/kg
Le LFP di CATL utilizzate nella Model 3 e Model Y invece sono più obsolete e arrivano solo a 126Wh/kg
Si prevede che il 40% delle auto elettriche vendute nel 2023 saranno LFP