Non tutto è visibile a occhio nudo: in che modo i trucchi dei produttori estendono l’autonomia delle auto elettriche?

Per queste ultime, il dilemma è come massimizzare le prestazioni della trasmissione elettrica senza gonfiare significativamente il prezzo, anche in fase di progettazione. Questo obiettivo viene spesso raggiunto attraverso varie sottigliezze aerodinamiche.

Circolo vizioso

Sebbene i sistemi elettrici avanzati delle auto e le infrastrutture di ricarica in costante miglioramento stiano riducendo in modo significativo i tempi di ricarica delle auto elettriche, ci vuole ancora più tempo per ricaricare una batteria che per fare il pieno di benzina.

E se la vostra destinazione è lontana dalle strade principali, non troverete necessariamente le fermate più veloci.

Di conseguenza, gli acquirenti di veicoli elettrici prestano ancora molta attenzione all’autonomia per carica.

Aumentarla non sembra difficile, basta avere batterie più grandi. Ma questo non sarà necessariamente efficiente, perché crea un circolo di disagi.

Le batterie grandi rendono l’auto elettrica molto più costosa e pesante, riducendone le prestazioni e quindi l’autonomia. E i tempi di ricarica sono ancora più lunghi.

Tuttavia, nel corso del tempo, le dimensioni ottimali delle batterie si sono affermate nel mercato dei veicoli elettrici. Le city car compatte si accontentano di batterie fino a 50 kWh, che consentono di percorrere circa 300 km nella vita reale, mentre i modelli di fascia media hanno batterie da 70-80 kWh, che consentono di percorrere 400-500 km.

Il segmento premium, grande, pesante e potente, è tipicamente dotato di batterie da circa 100 kWh, che consentono di percorrere gli stessi 400-500 km.

Qual è l’impatto dell’aerodinamica?

E come estendere l’autonomia senza aumentare la durata delle batterie? Migliorando l’efficienza dell’intero sistema. Ecco perché i produttori stanno giocando molto attivamente con l’aerodinamica delle auto elettriche.

Alcuni abbandonano gli specchietti convenzionali per quelli digitali, altri installano prese d’aria a chiusura automatica, altri ancora cercano di rendere le forme più slanciate possibile, e così via.

Hyundai ha recentemente introdotto un’innovazione chiamata tecnologia Active Air Skirt, che riduce le turbolenze sotto l’auto alle alte velocità, migliorando così la resistenza aerodinamica.

Per capire come l’aerodinamica influisca sull’autonomia delle auto elettriche, confrontate due modelli Hyundai: la Ioniq 5 e la Ioniq 6.

Questi veicoli elettrici condividono la stessa piattaforma, gli stessi motori elettrici e la stessa batteria da 74 kWh. Solo che una è un crossover elegante ma alto e spigoloso e l’altra una berlina bassa e lunga.

Il crossover Ioniq 5 a trazione posteriore ha un’autonomia di 507 km con una singola carica secondo la metodologia WLTP, mentre la berlina ha un’autonomia di 614 km.

La differenza è di oltre 100 km, anche se le auto elettriche differiscono solo per la carrozzeria. “La Ioniq 5 ha un coefficiente aerodinamico di 0,288 Cd, mentre la Ioniq 6 ha un coefficiente aerodinamico di appena 0,21 Cd. È una delle auto più aerodinamiche del mercato.

“Il problema più grande per le auto elettriche è l’alta velocità in autostrada. I veicoli elettrici non hanno un cambio perché in teoria non ne hanno bisogno: la coppia massima e la potenza massima sono disponibili per tutto l’arco dei giri, indipendentemente dalla velocità. Ma alle alte velocità, il motore gira molto più forte e quindi sopporta un carico maggiore.

Inoltre, la resistenza dell’aria aumenta del quadrato della velocità. Quindi, naturalmente, è necessaria una maggiore potenza per mantenere velocità più elevate e le prestazioni ne risentono.

Una buona aerodinamica consente di ridurre la resistenza dell’aria e di superare un ostacolo invisibile in modo più efficiente”, spiega Ignitis ON: Get to know Lithuania!” con la Hyundai Ioniq 6. Il giornalista Egidijus Babelis, che ha vinto la gara di auto elettriche del 2023.

Anche i crossover possono essere aerodinamici

I produttori stanno lanciando una dopo l’altra berline ed estati elettriche arrotondate, più basse e con una buona aerodinamica: la Volkswagen ID.7 ha fatto il suo debutto sul mercato, la Mercedes ha la EQS e la EQE, la BMW ha la i5 e anche le berline di Tesla hanno una buona aerodinamica.

Ma la maggior parte degli acquirenti non le vuole. I modelli più alla moda sono ora i SUV e i crossover.

Le loro carrozzerie alte creano molta resistenza all’aria, quindi i produttori stanno cercando di migliorare l’aerodinamica con soluzioni intelligenti.

“L’aerodinamica sta nei piccoli dettagli, quindi anche un design squadrato può essere molto elegante. Le nuove auto hanno molti elementi invisibili che migliorano l’aerodinamica. Per esempio, i paraurti reindirizzano il flusso d’aria in modo che non colpisca i passaruota.

Molto potenziale si trova nella parte inferiore dell’auto, anche i passaruota fanno la differenza. I moderni ‘serbatoi’ di oggi possono essere più efficienti dal punto di vista aerodinamico rispetto alle auto basse e apparentemente eleganti di due decenni fa”, afferma il designer dei trasporti Dominykas Budinas.

In realtà, a prescindere dall’aerodinamicità della carrozzeria, la parte inferiore dell’auto può essere la più dannosa per le prestazioni, in quanto vari elementi di design creano turbolenze.

Le auto elettriche costruite su piattaforme dedicate hanno un vantaggio: possono avere un fondo completamente piatto. Ma le ruote sono un altro problema. Creano una notevole resistenza aerodinamica ed è impossibile coprire l’elemento principale a contatto con la strada.

Hyundai ha quindi trovato una soluzione anche a questo problema, sviluppando la piattaforma E-GMP a fondo completamente piatto. La tecnologia Active Air Skirt (AAS) riduce la resistenza dell’aria alle alte velocità.

Quando l’auto supera gli 80 km/h, i deflettori aggiuntivi nel paraurti anteriore scendono quasi fino a terra davanti alle ruote, deviando il flusso d’aria lontano dalle ruote e verso l’esterno per evitare turbolenze sul fondo. Il sistema è efficace anche oltre i 200 km/h.

Altre soluzioni

Per migliorare l’aerodinamica, i produttori stanno iniziando a incorporare più soluzioni nelle loro auto. Ad esempio, gli specchietti digitali, dove una piccola telecamera crea una resistenza aerodinamica significativamente inferiore rispetto alle “orecchie di elefante”.

Gli specchietti digitali possono ridurre la resistenza dell’aria del 2-7%, a seconda della velocità e della forma. Sono stati introdotti per la prima volta dai tedeschi nell’Audi E-Tron e si possono trovare anche nella Hyundai Ioniq 6 o nella Honda E.

Un altro trucco tecnologico spesso utilizzato dai produttori è quello di chiudere le prese d’aria quando non è necessario il raffreddamento.

Perché tutte le parti e i fori non necessari nell’auto creano una maggiore resistenza all’aria.