Vehicle to Grid (V2G): danni alle batterie?

Di auto elettriche si sente parlare continuamente. Nel nostro paese la diffusione è in crescita, ma a livello europeo,  si comincia a pensare di utilizzare le batterie di questi mezzi per la regolazione della rete elettrica (la cosiddetta V2G-Vehicle to Grid).

Di cosa si tratta?

L’idea alla base di V2G (Vehicle to Grid), consiste nella possibilità di far interagire in modo intelligente l’auto con la rete elettrica. In che modo? L’auto può accumulare energia negli orari di minor picco dei consumi e restituire eventuali quantitativi in eccesso. La nuova tecnologia, infatti, si basa sulla gestione bidirezionale della carica: le batterie possono stoccare un eccesso di produzione caricandosi o, al contrario, scaricarsi per dare un impulso di energia alla rete, così da stabilizzarla. Tutto questo mentre è connessa alle colonnine di rifornimento. 

Questo vuol dire risparmio per l’ente distributore, che non deve costruire sistemi di accumuli dedicati, avendo in questo modo a disposizione vari MWh di capacità. Altrettanto si può dire per il consumatore (proprietario dell’auto), che può utilizzare l’energia usufruendo di sconti, secondo particolari contratti da sottoscrivere con l’ente distributore.

I progetti sperimentali

Una delle aziende più attive in questo ambito è Enel, col lancio della nuova tecnologia in Danimarca lo scorso anno ad agosto, poi nel Regno Unito e per ultimo ad aprile di quest’anno in Francia e Germania, con due ulteriori progetti.

Ora le prime infrastrutture di ricarica per auto V2G arrivano anche in Italia, grazie a un progetto pilota di car sharing elettrico aziendale a servizio dell’IIT di Genova, sviluppato da Enel Energia in collaborazione con Nissan Italia.

Ernesto Ciorra, Direttore Innovazione e Sostenibilità di Enel, sostiene:

“Per noi oggi un’automobile è una batteria con le ruote. Il sistema V2G è una tecnologia che può migliorare le prestazioni del sistema elettrico e creare valore per i proprietari delle autovetture. Ciò è coerente con la visione di Enel sull’innovazione, e contribuisce anche a creare migliori condizioni climatiche nell’ambiente in cui viviamo”

Il punto debole della tecnologia V2G

A questo punto, si ha l’impressione che la tecnologia non presenti alcun tipo di difficoltà. In realtà non è così. La tecnologia V2G presenta un punto debole non irrilevante: le batterie dell’auto. Pensiamo ai numerosi cicli di carica e scarica che la batteria dovrebbe sopportare nei periodi in cui resta attaccata alle centraline di ricarica (cioè per la maggior parte del tempo). Queste sollecitazioni quanto possono danneggiare prematuramente il sistema di accumulo?

Un’analisi negativa. Nel Maggio 2017 l’ingegner Matthieu Dubarry della University of Hawaii a Manoa, ha condotto alcune simulazioni su quale effetto avrebbe avuto un uso V2G di una oppure due ore al giorno su una batteria di auto, concludendo sulla rivista Journal of Power Source, che nel primo caso si avrebbe avuto una perdita di capacità della batteria accelerata del 33% rispetto all’uso normale e nel secondo addirittura del 75%.
In pratica lasciare che una utility usi ogni giorno per un paio di ore la batteria dell’auto, ne dimezzerebbe la vita utile a circa 5 anni.

Un’analisi positiva. Nel Giugno 2017 (un mese dopo l’analisi di Dubarry), viene pubblicata sulla rivista Energy una ricerca dell’ingegnere Kotub Uddin, dell’ Università di Warwick, che, dopo aver usato per due anni le auto elettriche parcheggiate davanti al suo istituto per alimentare la rete dell’edificio, arrivava a una conclusione diametralmente opposta: non solo il V2G non è dannoso, ma può anche aumentare del 10% la vita utile delle batterie.

Il compromesso

Ma allora chi ha ragione? Entrambi.

In uno studio condotto da entrambi, pubblicato poi su Energy Policy, è emerso che Matthieu Dubarry aveva ragione nell’affermare che se una batteria fosse scaricata e caricata più e più volte ogni giorno di elettricità, senza nessun riguardo per le caratteristiche dell’accumulatore al litio, questo porterebbe a danneggiarla molto rapidamente, causando il calo di vita utile. D’altro canto, secondo Uddin, saranno implementati speciali algoritmi di scarica-ricarica, che realizzeranno un compromesso fra necessità di utente, utility e punti deboli delle batterie al litio, al fine di minimizzare o persino annullare l’usura degli accumulatori durante l’uso stazionario. Uddin stesso afferma:

“Ma la mia ricerca indica invece che si possono elaborare procedure di carica-scarica pensate appositamente per il V2G che rendono questo metodo una strada perfettamente percorribile per fornire assistenza alle esigenze della rete, e anche una fonte di reddito per i proprietari di auto elettrica.“