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Tesla con Maxwell, via alla sfida dei supercondensatori

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I supercondensatori, ultracapacitors in inglese, potrebbero essere la soluzione per aumentare prestazioni, durata e autonomia delle batterie al litio per autotrazione e per lo stoccaggio statico di energia. E’ una sfida che ha colto Tesla acquistando Maxwell Technologies. Ecco perché.  

 

La Lamborghini Terzo Millennio

Roba da Terzo Millennio

La prima casa automobilistica a tentare la via dei supercondensatori è stata Lamborghini che già nel 2017 annunciò di avere allo studio un modello elettrico, la Terzo Millennio, che avrebbe usato il nuovo sistema di accumulo di energia. Ma oggi Tesla fa di più e acquistando Maxwell Technologies, l’azienda di San Diego che già si è fatta un nome in questa innovativa tecnologia come fornitore di Volvo e della sua controllante cinese Geely per tutta la gamma dell’ibrido. L’operazione è stata annunciata esattamente una settimana fa ed è avvenuta attraverso uno scambio di azioni del valore non indifferente di 218 milioni di dollari. Maxwell ha sviluppato i condensatori di nuova generazione, 5 mila volte più potenti dei condensatori tradizionali, e in grado, se integrati con le batterie, di raddoppiarne la vita utile, riducendone il costo del 10-20%.

Tanto che già in passato il fondatore di Tesla Elon Musk aveva dichiarato che la tecnologia degli ultracapacitors sarebbe stata qualcosa in più di una svolta per il settore dell’accumulo e dello stoccaggio di energia. Del resto Marxwell già lavora in partnership con alcune case automobilistiche, tra le quali la stessa Lamborghini che sta sviluppando il progetto Terzo Millennio assieme al il Mit di Boston.

Una “bomba” di energia

La ricerca in questo campo è focalizzata sull’integrazione fra superconduttori e tradizionali batterie agli ioni di litio. Non si tratta infatti di dispositivi in grado di sostituire in toto le batterie tradizionali, ma di lavorare in accoppiata con esse, soprattutto nell’erogazione di grandi quantità di energia in un breve lasso di tempo.

La struttura molecolare dei supercondensatori allo stato solido

Gli ultracapacitors possono stoccare 300 Wh di elettricità per chilo di peso, circa il 20% in più delle celle litio-ioni attualmente utilizzare nei pacchi batteria della Tesla, si ricaricano molto più velocemente, hanno una vita doppia in termini di cicli di ricarica, non utilizzano metalli rari come il cobalto e non basandosi su reazioni chimiche non comportano rischi di incendio. Il problema difficile da risolvere nell’utilizzo per autotrazione è che gli ultracapacitors erogano tutta l’energia accumulata istantaneamente. A differenza della batterie tradizionali dove tra i due poli corre un flusso di energia prodotto da una reazione chimica, in questi dispositivi l’energia è accumulata in un campo elettrico e  passa immediatamente dal polo positivo e quello negativo appena viene rimossa la barriera che separa i due campi.

Stoccaggio di energia, sistemi a confronto

L’aiutino che migliora le batterie

Insomma, il passaggio della scarica si manifesta come una esplosione. Nell’industria dell’automotive i superconduttori sono già utilizzati nei dispositivi di strat & stop per fornire la scarica di accensione dei motori. E Maxwell è già fornitore di marchi come General Motors e Psa. Sulle auto a trazione elettrica, in teoria, gli ultracapacitors potrebbero fornire l’energia “push” richiesta in particolari situazioni, alleggerendo il lavoro delle batterie proprio nei momenti di maggior stress, come le accelerazioni e l’alimentazione di particolari dispositivi di bordo. Oppure nel recupero di energia in fase di frenata rigenerativa, come pare stia pensando di fare Lamborghini. Tutto sta nello sviluppo di sistemi di dialogo e integrazione tra i due diversi dispositivi di accumulo.

Fra due o fra dieci anni?

Secondo Panasonic, per esempio, non si potranno avere sviluppi industrialmente significativi prima di 10 anni. Altri, tra cui Vw, Mercedes, Fisker, Dyson e ora anche Tesla scommettono invece sulla possibilità di applicazioni commerciali entro il 2021-2022. Tesla è particolarmente interessata alla nuova tecnologia non solo per l’automotive, ma ancor di più per le sue attività di accumulo statico che secondo Musk stanno diventando la fonte dei principali profitti della società.

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