Rifornire un’auto tradizionale a motore termico è un’operazione semplice e immediata, che richiede pochi minuti e nessuna conoscenza tecnica specifica. Con i veicoli elettrici, invece, è consigliabile familiarizzare con il processo di ricarica, poiché incide significativamente sull’esperienza d’uso. Mentre ai distributori di carburante bastano 2-3 minuti per fare il pieno, con un’auto elettrica spesso la “stazione di servizio” è casa propria, ed è necessario conoscere l’impianto elettrico domestico e le caratteristiche tecniche del veicolo. Anche nelle colonnine pubbliche ci sono aspetti da considerare, come la potenza massima del caricatore e quella supportata dall’auto. Facciamo chiarezza.
Ricarica in corrente alternata (AC)
La stragrande maggioranza delle ricariche per auto elettriche avviene in corrente alternata. Il principio è semplice: l’impianto domestico o la colonnina pubblica forniscono corrente AC, che l’on-board charger del veicolo converte in corrente continua (DC) per alimentare la batteria.
Per determinare la potenza massima di ricarica, bisogna conoscere due elementi: le specifiche dell’impianto elettrico (domestico o pubblico) e quelle dell’on-board charger dell’auto.
Un impianto domestico può essere monofase o trifase. La potenza in monofase si calcola con la formula P = V * I. In Europa la tensione è di 230V: moltiplicandola per l’intensità di corrente si ottiene la potenza erogabile. Ad esempio, con 230V e 32A, la potenza è 7,36 kW (230V * 32A).
Con un impianto trifase a 400V e 32A, la formula diventa P = V * I * √3 = 400V * 32A * 1,732 = 22 kW. È evidente come un impianto trifase possa fornire molta più potenza rispetto a uno monofase.
Passando all’auto, se l’on-board charger è compatibile con l’impianto, la potenza erogata sarà la stessa. Prendiamo una Mercedes-Benz EQS con on-board charger opzionale da 22 kW: collegandola a un wallbox trifase, sfrutterà tutta la potenza disponibile. Al contrario, usando una presa Schuko (tipo F) da 10A, la potenza si ridurrà a soli 2,3 kW.
Per calcolare il tempo di ricarica, servono la capacità netta della batteria (in kWh) e la potenza netta di ricarica. Un’auto con batteria da 50 kWh e on-board charger da 11 kW (con efficienza del 94%) impiegherà teoricamente 50/(11*0,94) = 4 ore e 50 minuti. Nella realtà, il tempo effettivo dipende dalla cosiddetta curva di ricarica, che varia da veicolo a veicolo. Con impianti domestici a bassa potenza, comunque, ci si avvicina molto al valore teorico.
Ricarica in corrente continua (DC)
Con la ricarica DC, le cose sono più semplici. Poiché il caricatore fornisce già corrente continua e la batteria dell’auto funziona in DC, l’on-board charger non è coinvolto nel processo. La potenza massima di ricarica dipende dalle specifiche della batteria e dal caricatore rapido.
In genere, le batterie delle auto elettriche funzionano a 400V, ma i modelli più recenti adottano architetture da 800V o più, come Porsche Taycan, Audi E-Tron GT, Hyundai Ioniq 5, Kia EV6 e Lucid Air. Queste vetture supportano potenze fino a 350 kW con i caricatori 800V.
La potenza di ricarica dipende anche dal sistema di raffreddamento. La maggior parte delle auto oggi ha batterie a raffreddamento liquido, necessario per gestire il carico termico delle ricariche veloci. I modelli con raffreddamento ad aria passiva limitano invece la potenza DC a 50 kW per evitare surriscaldamenti.
I costruttori consigliano di fermarsi all’80% della carica quando si usa la ricarica rapida DC, per ridurre l’usura della batteria e perché oltre questa soglia la potenza cala drasticamente, rendendo poco conveniente proseguire.
Un’opportunità mancata?
Il processo di ricarica sarebbe più semplice se le auto elettriche utilizzassero solo corrente continua. Eliminando l’on-board charger, le vetture sarebbero più economiche e leggere, e gli automobilisti non avrebbero bisogno di cavi nel bagagliaio.
In ambito domestico, si potrebbero usare wallbox DC da 22 kW, simili a quelli AC. Questi dispositivi esistono già, ma costano 5-7 volte di più rispetto alle soluzioni AC. Se tutti i costruttori adottassero solo la ricarica DC, però, le economie di scala farebbero calare i prezzi.
Questa scelta avrebbe dovuto essere presa all’alba dell’era elettrica, ma purtroppo non è stato così. Forse una delle maggiori occasioni mancate per la mobilità elettrica.
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