La Tesla Model Y delude l’amico Ivone per un’autonomia reale inferiore a quella dichiarata sulla base del ciclo ufficiale WLTP. Da buon ingegnere elettrotecnico e ricercatore Ivone ha fatto i suoi test comparativi. Ha poi raccolto un’ imponente documentazione e avanza un’ipotesi: la capacità effettivamente utilizzabile della batteria Tesla è inferiore a quella sfruttata durante la prova al banco secondo lo standard WLTP. E qui ce lo dimostra.
di Ivone Benfatto
[Parte 3]Nel primo articolo scrivevo che, alla fine dello scorso agosto, in famiglia abbiamo acquistato una Tesla Model Y RWD Standard Range. L’abbiamo scelta dopo averla confrontata con modelli di altre marche. Considerando lo sconto offerto da Tesla in quel periodo per la Model Y RWD Standard Range risultava la più conveniente tra le auto che avevamo preso in considerazione per le nostre esigenze.
Il primo viaggio: una grande delusione
Un dettaglio discusso molto in famiglia fu se optare per la Model Y, versione standard da 455 km di autonomia WLTP o la long range, da 600 km di autonomia. La Kona con batteria da 64 kWh, acquistata nel 2020 ha un’autonomia WLTP di 449 km, e durante i quattro anni del suo utilizzo quell’autonomia si è rivelata sufficiente. Concludemmo che anche la Model Y con batteria standard sarebbe bastata.
A ottobre affrontammo il primo viaggio in Italia, passando per il Colle del Monginevro, un percorso già fatto più volte con la Kona, anche d’inverno. La Kona arrivava a Torino con autonomia residua all’arrivo in inverno di circa 20 km e 70 km d’estate.
Con la Tesla invece, sorpresa: già a Briançon il navigatore di bordo segnalò che non saremmo arrivati a Torino senza una sosta di ricarica. Nessun problema pratico, poiché la scorsa estate è stato installato un Tesla Supercharger a Briançon (a ridosso della strada da percorrere per andare in Italia), ma rimase la delusione: la Kona ce la faceva ad arrivare a Torino, la Tesla no. Cominciai a chiedermi dove avessi sbagliato.
La moglie: “Se ci caschi tu, figurarsi un comune cittadino”
Riguardo all’impossibilità di arrivare a Torino senza soste con la Tesla, mia moglie osservò (o meglio rincarò la dose …): «Se anche tu, ingegnere elettrotecnico con 40 anni d’esperienza, puoi cadere in errore nella scelta di un’auto, cosa può aspettarsi un cittadino comune?»
Sapevo che il WLTP non riflette i consumi reali, questo è stato scritto più volte sulle pagine di Vaielettrico. Ma, a mio parere, il percorso misto che seguivamo da casa a Torino era un banco di prova equo. La Tesla nominalmente dovrebbe avere 6 km in più di autonomia WLTP rispetto alla Kona. Riconosco che i siti internet dei costruttori allertano i potenziali acquirenti che l’autonomia WLTP può essere diversa da quella reale. Ma, allo stesso tempo, sul suo sito internet, Tesla dichiara quanto segue:
“Lo standard WLTP può essere utile per confrontare l’autonomia dei veicoli elettrici. Le autonomie indicate come “stima”, per esempio quelle riportate sotto la scelta di cerchi e sedili, se disponibili, sono una stima basata sulla configurazione scelta. L’autonomia effettiva può variare in base a fattori quali velocità, condizioni meteorologiche e variazione di altitudine„.
Accettai la situazione e i commenti poco lusinghieri di mia moglie, consapevole che avremmo dovuto conviverci per diversi anni, dal momento che non potevamo permetterci di cambiare auto ogni due o tre anni.
Il mistero del ciclo WLTP e del buffer fantasma
Tuttavia, la domanda su cosa avessi sbagliato continuava a tormentarmi. Dopo aver eseguito il test della batteria disponibile nel menu di assistenza della Tesla (vedi primo articolo), iniziai a pormi le seguenti domanda: ma non è che la discrepanza nell’autonomia reale tra la Tesla Model Y RWD e la Kona dipende dal modo in cui viene eseguito il test per determinare l’autonomia WLTP della Tesla? In particolare: è possibile che venga considerata come disponibile anche l’energia contenuta nel buffer inferiore della batteria, corrispondente a uno SoC negativo? E, se sì, a quanto ammonta effettivamente questo buffer?
Test della batteria fai da te: Ivone mette alla prova Tesla e Hyundai
Questa domanda mi ha spinto a intraprendere le indagini descritte nei precedenti articoli 1 e 2. Oltre a svolgere ulteriori valutazioni illustrate nella seconda parte di questo articolo.
La mia conclusione è che il programma di test condotto su Tesla per determinare l’autonomia secondo la normativa WLTP includa anche l’energia contenuta nel buffer inferiore della batteria, rendendo quindi il metodo di prova fuorviante. A mio avviso, infatti, il limite dell’autonomia utile dovrebbe corrispondere a SoC pari a zero. Non al momento in cui il motore si arresta perché anche il buffer inferiore della batteria è stato completamente scaricato.
Non accuso Tesla di scorrettezze, ma quanta energia è stoccata nel buffer inferiore della mia Tesla Model Y?
Presumo che i test siano stati eseguiti da laboratori indipendenti e conformi alle regole. Purtroppo, per come è scritta la norma WLTP, il costruttore può considerare il buffer inferiore, e forse anche quello superiore, che può falsare il confronto. Sarebbe utile aggiornare il testo che regola le prove secondo lo standard WLTP per ottenere risultati più vicini all’utilizzo reale. Quando guido la mia auto, per me la batteria è scarica quando lo SoC è uguale a zero.
Considerando che le misurazioni da me effettuate sono soggette a margini di errore e che i calcoli si basano su alcune ipotesi che hanno un certo grado di errore — come, ad esempio, l’efficienza della ricarica — risulta difficile quantificare con precisione l’energia effettivamente immagazzinata nel buffer inferiore.
Tuttavia, sulla base delle prove descritte nel primo articolo, essa dovrebbe aggirarsi intorno ai 6 kWh, pari a circa il 10% della capacità lorda della batteria. Questo implicherebbe una riduzione dell’autonomia WLTP della Tesla RWD da 455 a circa 410 km. Tale discrepanza contribuirebbe a spiegare l’autonomia reale inferiore alle aspettative — rilevata lungo il percorso da casa a Torino — rispetto a quella della Kona.
Capacità utile o lorda? Tesla non pubblica dati ufficiali
Va anche sottolineato che Tesla non pubblica dati ufficiali sulla capacità delle batterie. I valori riportati su molti siti internet per le auto Tesla sono infatti stime elaborate dagli utenti o dai proprietari, e non dati ufficiali divulgati da Tesla.
Alcuni costruttori rendono pubblici i valori relativi alla capacità utile delle batterie, mentre altri riportano solamente la capacità lorda. Un caso particolare è quello di Hyundai: per la Kona viene dichiarata la capacità utile, mentre per la Inster viene indicata la capacità lorda.
Sarebbe pertanto auspicabile che il legislatore introducesse l’obbligo di pubblicare la capacità utile delle batterie, insieme ai valori di tensione delle celle corrispondenti agli stati di carica (SoC) del 0% e del 100%. Tali informazioni faciliterebbero il confronto e la verifica dei dati dichiarati dai costruttori, oltre a permettere una valutazione più accurata dell’eventuale deterioramento della batteria nel corso della sua vita utile.
Su internet a caccia di qualche elemento in più
Riguardo alla domanda di mia moglie, rispondo: oltre a confrontare le auto usando i dati dichiarati dai costruttori, guardate anche quelli pubblicati su siti internet che presentano i loro confronti tra modelli diversi. Per esempio:
-EV Database (ev-database.org)
-EVDB (www.evdb.nz)
-greenncap (www.greenncap.com)
Questi sono solo alcuni tra quelli che ho trovato, non sono elencati in priorità e non sono gli unici.
Qualcuno potrebbe chiedere: «E adesso che hai individuato la causa dell’errore, cosa pensi di fare?»
Probabilmente ridurrò il mio margine di sicurezza per lo SoC al prossimo punto di ricarica che normalmente utilizzo nei viaggi lunghi, passando dal 20% al 10%. In altre parole, conto sul fatto che il buffer inferiore sia effettivamente utilizzabile, sperando che ciò non comporti un deterioramento della batteria dovuto a una scarica eccessiva.
Nel seguito di questo articolo troverete le spiegazioni su come sono arrivato alle conclusione sopra descritta. L’articolo è piuttosto lungo, quindi vi suggerisco di leggerlo con calma, magari accompagnandolo con un buon vino da meditazione — a tal proposito consiglio un Amarone, preferibilmente di un’annata riserva.
Procedura di test WLTP e analisi delle misure effettuate
Su internet ho trovato il testo della procedura di test WLTP per cercare di capire i dettagli. Ma, sono 800 pagine, un po’ tante per studiarle bene. Infatti il testo riguarda tutti i veicoli leggeri, inclusi quelli con motore termico e tutte le tipologie ibride e quindi non è semplice estrare le parti che si applicano i soli veicoli elettrici puri.
Per fortuna trovai il sito internet neozelandese EVDB (www.evdb.nz) con informazioni utili. Ho scritto alcuni quesiti al proprietario e gestore di questo sito (si firma James) che ha risposto dettagliatamente alle mie domande e quindi devo ringraziarlo per avermi aiutato a capire di più sul test WLTP.
Mi limiterò a descrivere gli aspetti dei test WLTP che sono rilevanti alla mia analisi del confronto tra Tesla Y e Kona. A chi desidera saperne di più, consiglio di leggere la pagina evdb.nz/wltp. Purtroppo per carenza di fondi, James ha dovuto chiudere parte del suo sito e non sa se riuscirà a mantenerlo in futuro. Vi consiglio di leggerlo fintanto che è ancora in funzione.
Di seguito è riportato il diagramma esplicativo del programma di prova previsto dalla normativa WLTP.
Un aspetto per me fondamentale riguarda il criterio con cui si stabilisce che la batteria è completamente scarica, ovvero ha raggiunto quella che in gergo tecnico viene definita condizione di “break-off”. Questo parametro è di importanza cruciale, poiché consente di determinare l’energia utile effettivamente estraibile dalla batteria, un valore essenziale per il calcolo dell’autonomia secondo lo standard WLTP.
Quanti kWh entrano nelle batteria della mia Tesla Model Y?
Ho compreso che il punto di break-off non viene determinato leggendo lo stato di carica (SoC) calcolato dal BMS, bensì misurando la velocità del veicolo sul dinamometro (banco prova) durante il test WLTP. Quando, a causa della batteria troppo scarica, il motore si arresta o rallenta al punto da non riuscire più a mantenere la velocità di riferimento, si identifica il momento del break-off.
Questo criterio ha una conseguenza importante: esso consente di includere nel calcolo dell’energia utile anche quella contenuta nel buffer inferiore della batteria, che nel caso della mia Tesla risulta tutt’altro che trascurabile.
Un altro parametro rilevante rilevato durante il test di omologazione WLTP è il consumo di energia elettrica necessario per ricaricare completamente la batteria a partire dal punto di break-off (si veda il diagramma del programma di prova WLTP). Questo valore include anche le perdite associate alla ricarica in corrente alternata tramite wallbox.
Sebbene tale dato non venga pubblicato direttamente, è possibile stimarlo moltiplicando il consumo specifico (espresso in Wh/km) per l’autonomia nel ciclo misto WLTP. Ho successivamente confrontato i valori così ottenuti con la quantità di energia effettivamente misurata per una ricarica completa della batteria da 0 al 100% utilizzando la wallbox domestica (si veda a tal proposito quanto riportato negli articoli precedenti). I risultati sono riportati nella tabella seguente:
Quando si effettuano misurazioni sperimentali o stime, è inevitabile imbattersi in margini di errore e relative incertezze. Tuttavia, vale la pena evidenziare la differenza significativa rilevata nel caso della Tesla, pari a -18%, rispetto ai risultati ottenuti per le due vetture Hyundai.
Manca all’appello un 18% di capacità utile
Durante i test WLTP relativi alla ricarica della batteria — dal punto di break-off fino alla ricarica completa — sono stati assorbiti dalla wallbox circa 71 kWh. Nel mio utilizzo reale, invece, per una ricarica completa dallo 0 al 100% di SoC, il consumo si è attestato intorno ai 59 kWh.
È come se, nei test WLTP, la capacità utile della batteria risultasse superiore del 18% rispetto a quella effettivamente disponibile nell’uso quotidiano. Questa significativa differenza mi ha portato a ipotizzare che, nei test WLTP riferiti a Tesla, il buffer della batteria sia stato incluso nella capacità utile.
Per cercare di saperne di più, ho scritto al servizio clienti di Testa, chiedendo copia del rapporto di prova WLTP e se il loro test di omologazione WLTP include o meno l’energia del buffer inferiore. Mi hanno risposto affermando che il rapporto di prova WLTP non è disponibile su richiesta e che i test WLTP vengono effettuati considerando solo alla carica utile da 0 a 100% SoC, e quindi escludendo il buffer inferiore.
Ho anche inviato un email a Hyundai chiedendo informazioni sull’eventuale presenza di buffer (superiore e/o inferiore) nella gestione delle batterie delle loro auto, ma non mi hanno risposto.
Ulteriori valutazioni basate su dati reperibili in rete
Visto che la risposta ottenuta dal Servizio Clienti di Testa era incoerente con il test da me effettuato, ho fatto altre valutazioni, utilizzando i dati pubblicati dal sito internet EV Database (ev-database.org). Questo sito pubblica dati sull’autonomia dei veicoli in diverse condizioni. Alcuni di essi sono basati su prove sperimentali altri sono stimati tramite simulazioni. Quelli provenienti da simulazioni sono esplicitamente indicati dalla parola “estimated”.
Utilizzando i dati pubblicati da EV Database, ho effettuato un confronto tra le tre auto analizzate, stimando l’energia necessaria per una ricarica completa dallo 0 al 100% (ovvero la fase finale del programma di prova WLTP) sulla base dei consumi dichiarati secondo lo standard WLTP.
La tabella mostra un confronto tra i dati di EV Database e quelli ufficialmente dichiarati dai costruttori, in termini di autonomia WLTP.
Poiché i valori riportati da EV Database derivano da metodi di analisi e prova differenti rispetto a quelli utilizzati nel protocollo WLTP, è naturale riscontrare alcune discrepanze. Tuttavia, anche in questo caso, ho osservato che le differenze risultano sensibilmente più marcate per Tesla.
Ammetto che la mia analisi, così come le conclusioni a cui sono arrivato, si basano su alcune ipotesi che comportano un certo margine di incertezza. Tuttavia, ho esaminato la questione da tre angolazioni diverse:
-Il test riportato nel primo articolo.
-Il confronto tra l’autonomia e il consumo secondo lo standard WLTP e i dati sull’energia assorbita rilevati nei test descritti nel primo e secondo articolo;
-Le differenze rispetto ai dati pubblicati sul sito EV Database.
Tutti e tre gli approcci portano alla stessa conclusione
Nel test condotto su Tesla per calcolare l’autonomia secondo lo standard WLTP viene considerata anche l’energia presente nel “buffer inferiore” della batteria. Questo aspetto può rendere il metodo di prova fuorviante, perché fornisce un’autonomia teorica superiore a quella effettivamente utilizzabile.
Ho cercato di riportare con attenzione e precisione i fatti, distinguendoli chiaramente dalle mie interpretazioni e opinioni personali. Se avete osservazioni, esperienze simili o punti di vista diversi, vi invito a condividerli.
Ringrazio James proprietario del sito EVDB (www.evdb.nz), per aver risposto a molte mie domande sulla procedura di test WLTP; EV Database (www.evdatabase.org), per il permesso di utilizzare i dati da loro pubblicati.
(3-fine)
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