Quando si parla di auto elettriche, l’attenzione finisce quasi sempre sull’autonomia. Quanti chilometri percorre? Quanto tempo impiega a ricaricarsi? Domande legittime, ma che rischiano di nascondere una delle rivoluzioni più interessanti in corso sotto la carrozzeria.
Si chiama architettura a 800 Volt (V) e, nonostante il nome sembri uscito da un manuale per ingegneri, potrebbe essere la tecnologia che nei prossimi anni renderà le auto elettriche più veloci da ricaricare, più efficienti e persino più leggere.
Perché aumentare la tensione?
Per capire perché, immaginiamo una situazione quotidiana. Supponiamo di dover trasportare mille persone da una città all’altra. Possiamo utilizzare dieci autobus molto affollati oppure venti autobus con metà passeggeri a bordo. Il numero totale di persone trasportate resta identico, ma nel secondo caso ogni mezzo lavora meno e il viaggio risulta più agevole.
Nell’auto elettrica accade qualcosa di simile. L’energia è il numero di passeggeri da trasportare. La tensione, espressa in Volt, è il numero di autobus disponibili. Aumentando la tensione da 400 a 800 V, la stessa quantità di energia può essere trasferita facendo circolare molta meno corrente nei cavi.
Meno corrente, meno calore
La corrente elettrica genera calore. Chiunque abbia toccato il caricatore di uno smartphone dopo una lunga sessione di utilizzo sa di cosa sto parlando. Nelle auto elettriche il fenomeno è identico, ma su scala enormemente maggiore.
Con un sistema a 400 V, per ottenere potenze di ricarica elevatissime occorrono correnti enormi. Con un sistema a 800 V, invece, la corrente si dimezza. Meno corrente significa meno calore, meno sprechi e componenti meno stressati.
È un po’ come sostituire una cannuccia con un tubo più grande: la stessa quantità di Spritz passa con molta meno fatica.
Ricariche sempre più rapide
I vantaggi diventano immediatamente visibili durante la ricarica.
Alcune auto con architettura a 800 V possono accettare potenze superiori ai 300 kW. Tradotto in termini pratici, significa recuperare centinaia di chilometri di autonomia in circa un quarto d’ora, il tempo necessario per un caffè e una visita veloce all’autogrill.
Non a caso Porsche è stata tra le prime Case a puntare con decisione su questa soluzione con la Taycan. Oggi la seguono marchi come Hyundai, Kia, Audi, Lucid Motors e numerosi produttori cinesi che stanno investendo massicciamente nella tecnologia.
Non solo ricarica: più efficienza e meno peso
La ricarica rapida è però soltanto la punta dell’iceberg.
Meno corrente significa anche cavi più sottili. Può sembrare un dettaglio trascurabile, ma in un’automobile moderna i cablaggi possono pesare decine di chilogrammi. Ridurre il diametro dei conduttori permette di alleggerire il veicolo, migliorandone consumi ed efficienza.
Anche i motori elettrici traggono beneficio dalle tensioni più elevate. Generando meno calore, possono lavorare più a lungo in condizioni impegnative senza perdere prestazioni. Per questo molte vetture sportive elettriche adottano sistemi a 800 V: non servono soltanto a garantire accelerazioni fulminee, ma soprattutto a mantenerle costanti senza incorrere in problemi di surriscaldamento.
Le sfide della tecnologia a 800 Volt
Naturalmente non esistono pasti gratis, nemmeno nell’ingegneria.
Raddoppiare la tensione significa affrontare sfide molto più complesse. A 800 V l’elettricità diventa decisamente meno indulgente. Gli isolamenti devono essere più sofisticati, i sistemi di sicurezza più rigorosi e i componenti elettronici più avanzati.
Uno dei protagonisti di questa rivoluzione è il carburo di silicio, un materiale semiconduttore capace di gestire tensioni elevate con minori perdite energetiche rispetto al silicio tradizionale.
Il problema delle colonnine a 400 Volt
C’è poi un curioso paradosso. Molte colonnine esistenti sono nate per sistemi a 400 V, non per gli 800 V.
Una batteria da 800 V non può essere caricata direttamente da una colonnina che eroga solo 400 V. È un po’ come cercare di riempire un serbatoio posto a otto metri d’altezza usando una pompa che riesce a spingere l’acqua soltanto fino a quattro metri: semplicemente il flusso non sale.
Per questo motivo un’auto a 800 V deve disporre di un sistema interno capace di trasformare i 400 V in ingresso in una tensione più elevata e compatibile con la batteria.
L’ingegnosa soluzione di Hyundai e Kia
Per dialogare con queste infrastrutture, alcune auto a 800 V utilizzano convertitori elettronici particolarmente sofisticati o addirittura “dividono” temporaneamente la batteria in due sezioni separate durante la ricarica.
Modelli come Hyundai Ioniq 5, Hyundai Ioniq 6 e Kia EV6 e altri modelli E-GMP sfruttano una soluzione particolarmente elegante. Durante la ricarica, il motore e l’inverter vengono temporaneamente riconfigurati per operare come un convertitore DC-DC elevatore, trasformando la tensione in ingresso proveniente dalla colonnina da circa 400 V a circa 800 V, compatibili con la batteria del veicolo.
È una delle soluzioni ingegneristiche più brillanti sviluppate dall’industria automobilistica negli ultimi anni.
E il futuro?
Gli ingegneri stanno già guardando oltre. Nei laboratori si studiano sistemi a 1.000 e persino 1.200 Volt, con l’obiettivo di ridurre ulteriormente le correnti e aumentare ancora la velocità di ricarica.
Se la tecnologia continuerà a evolversi a questo ritmo, presto potremmo impiegare meno tempo a ricaricare l’auto di quanto ne serva per ordinare un caffè al banco dell’autogrill.
