Le batterie con il freddo soffrono per due motivi. Il primo è che le reazioni chimiche rallentano e questo vuol dire generare meno energia e meno potenza. Il secondo è legato all’elettrolita, ovvero al liquido che, all’interno di ogni cella che compone la batteria, consente il passaggio degli ioni dall’anodo (polo negativo) al catodo (polo positivo): con il freddo aumenta la sua viscosità così gli ioni viaggiano più lentamente e lo stesso accade in fase di ricarica dove gli ioni fanno il percorso inverso, dal catodo all’anodo, ed è per questo che il freddo condiziona anche la potenza e la velocità di ricarica, non solo dalla spina, ma anche in fase di recupero dell’energia, quando si decelera e si frena.

Proprio per queste ragioni la gestione termica della batteria è fondamentale e ha già fatto passi da gigante. Le primissime auto elettriche avevano il raffreddamento ad aria e un riscaldatore elettrico per contrastare gli effetti del freddo, ma presto sono arrivati i sistemi a liquido che utilizzano una soluzione di acqua e glicole, come per i motori termici, e successivamente è stato il turno delle pompe di calore, del tutto simili a quelle utilizzate per gli impianti di condizionamento domestico. Queste ultime, come è noto, non creano il calore, ma lo scambiano e lo trasportano. Su una vettura elettrica questo è possibile non solo verso l’esterno, ma anche con i sistemi che gestiscono la temperatura dell’abitacolo, del motore, dell’elettronica di gestione, del caricatore e della batteria stessa raggiungendo un COP (Coefficient of Performance) che oscilla oramai tra il 3 e il 5 e si mantiene elevato (2,5 tra -5 °C e -10 °C) anche a basse temperature.

Questo vuol dire che le moderne vetture elettriche hanno un sistema di gestione termica integrato e più efficiente poiché, per ogni kW consumato, la pompa di calore riesce a fornire l’equivalente termico compreso tra 3 e 5 kW. Le prime pompe soffrivano anch’esse alle basse temperature, ma ormai riescono ad operare fino a -25 °C grazie a compressori inverter e refrigeranti più efficienti. Altri passi avanti sono venuti grazie al software (che può essere ulteriormente migliorato nel corso della vita del veicolo o anche adattato alle esigenze di utilizzo grazie agli aggiornamenti over-the-air), all’architettura delle batterie e ai loro sistemi di gestione termica. Le batterie delle auto elettriche di nuova generazione hanno infatti sempre di più una conformazione cell-to-pack (senza moduli) se non cell-to-body (senza moduli e con funzione portante) e questo rende possibile avvicinare sempre di più i circuiti di raffreddamento/riscaldamento alle celle così da poterne controllare lo scambio termico in modo più puntuale ed efficiente.

Grazie a questi accorgimenti, non solo si migliorano l’efficienza, le prestazioni e l’autonomia con i climi più freddi, ma è possibile ottenere una maggiore potenza di ricarica e di mantenerla più alta dall’inizio alla fine riducendo notevolmente i tempi di fermo del veicolo. Ulteriori passi avanti sono possibili attraverso il raffreddamento diretto, facendo in modo che le celle stesse siano immerse direttamente in un liquido dielettrico, ovvero non conduttore di corrente, che ne gestisce la temperatura. Al momento questi sistemi si trovano su auto supersportive e da competizione, ma potrebbero trovare spazio anche su vetture più “tranquille”. Ulteriore passo avanti ci sarà con l’introduzione delle batterie allo stato solido. La parola “solido” si riferisce infatti all’elettrolita: sostituendolo a quello liquido si potrà rendere la batteria ancora meno sensibile alle temperature esterne e il freddo farà ancora meno paura all’auto elettrica.