Ciao,
si le auto elettriche fatte meglio (ormai quasi tutte) prevedono delle serpentine interne al pacco batteria collegate ad un sistema di climatizzazione con la doppia funzione:
- raffreddare le batterie se superano il range di temperatura corretto (per es. in estate e sotto sforzo o durante una ricarica molto rapida); soprattutto per le batterie NMC, che soffrono di più il caldo;
il raffreddamento (controllato da un software automatico) è anche utile da avere come sistema di sicurezza in caso di incidenti, in cui venga danneggiata e messa in corto una cella di una batteria NMC e tenti di propagare il danno alle celle vicine; mentre le batterie LFP e derivate, che stanno diventando la maggioranza, non hanno problemi anche se danneggiate o surriscaldate
- riscaldare il pacco batteria se è troppo freddo, in inverno con temperature molto rigide, è utile farlo i minuti prima di iniziare una ricarica fast, così la batteria può accettare un ricarica più rapida, oppure anche per mettersi in marcia con temperature molto basse, riscaldando qualche minuto al batteria si evita che cali la quantità di energia che può restituire;
il freddo (sottozero) è problema sentito più dalle batterie LFP, quando non è appunto presente un sistema per riscaldarle, cioè rendono meno al freddo accorciando l'autonomia, mentre la NMC risentono meno e pare che le nuove batterie agli ioni di sodio (!) in produzione da pochi mesi non ne risentano proprio
Qui c'è un grafico dove si vede che un pacco batterie con chimica LFP (in questo esempio è un pacco batterie piccolo, da utilitaria, già di suo con poco range, e con celle di tipo blade, strette e allungate) se ha la possibilità di essere riscaldato ( istogrammi rossi, con TM, cioe thermal management ) perde molta meno resa a basse temperature rispetto a un pacco batteria LFP economico senza riscaldamento (istogramma blu);
il calo di resa senza riscaldamento c'è anche per le batterie NMC ma è meno marcato (istogramma grigio) :
Ovviamente se non stai usando la macchina, non c'è consumo di corrente (a meno che non vuoi tenere acceso il climatizzatore dell'abitacolo), il riscaldamento/raffreddamento batteria si attiva se devi ricaricare fast/usare l'auto e solo se necessario
>> la corrente usate per termalizzare le batterie va da se è una quota minore rispetto al guadagno che permette di ottenere nelle prestazioni della batteria, tipicamente per situazioni con temperature sottozero
>> sulle auto più efficenti sono collegati con possibilità di scambiarsi tra di loto caldo o freddo, risparmiando energia:
-- termalizzazione della batteria -- termalizzazione motore e inverter -- climatizzazione abitacolo -
e gli scambi di calore con l'esterno sono fatti tramite pompa di calore (3-4 volte più efficente di un riscaldatore)
PS: anche il motore di solito ha una serpentina di raffreddamento, anche se scaldano molto poco, al massimo sforzo qualcosa da dissipare c'è, specie i motori più pompati, es:
motore da 300cv, usato a massima potenza (sino a 30 minuti di solito è il limite per uso a potenza di picco, infatti sul libretto auti sono segnati meno cv "nominali"),
con efficenza 96%, hai il 4% da dissipare, cioè su 300cv ne hai 12cv che sono di calore da raffreddare
mettici anche qualche Cv di calore da dissipare dell'inverter che comanda il motore
gli inverter sulle vetture migliori hanno efficenza 97-98% e tipicamente usano moduli di potenza al costoso carburo di silicio, prodotti in Italia; mentre le vetture più sgrause (ma sono sempre meno) hanno inverter economici con efficenze da 92-94%
====
Se metti insieme:
- pompa di calore presente o meno
- inverter al carburo di silicio o no
- motori al vertice di efficenza o normali
- sistema riscaldamento batteria presente o meno
hai che tra le vetture migliori e le peggiori, a parità di taglio di batteria e dimensioni delle vettura, hai differenze di resa e autonomia che nel 2021 erano del 20-30% ( es. erano pessime le Tedesche di prima generazione ),
in pratica la differenza tra fare nell'uso reale 370km oppure 500km
Ad oggi i marchi concorrenti hanno ridotto la differenza in efficenza, alcuni sono più vicini a Tesla
Nel suo piccolo anche la Peugeout e-208 del gruppo Stellantis ha migliorato l'efficenza e i km di autonomia anno per anno e per uso cittadino è un bel mezzo ( si ferma a 1400kg di peso - 4 metri lunghezza - 1,7 larghezza - 1,4 altezza) peccato solo che ancora ha un prezzo alto ( Stellantis deve ancora fare efficentamento ed economie di scala, ci stanno lavorando, vedremo l'anno prossimo se calano i prezzi) :
- è stata aggiunta la pompa di calore
- inverter più efficente
- nuovo motore (2023) e batterie un pò più dense
====================
Questa è la "famosa" (tra i patiti di ingegneria) Octovalve usata da Tesla che scambia calore tra motore, abitacolo, batteria, (qui mostrata in un video di Munroe live), raggruppa più funzioni in un numero minino di componenti :