La scuderia Ferrari nel Gran Premio di Russia ha portato una power-unit rivista nella parte ibrida, con un sistema ad alto voltaggio, e a batteria allo stato solido, la quale è stata montata sulla monoposto di Charles Leclerc. Analizziamo nel dettaglio questo innovativo impianto ibrido: consiste in una nuova batteria con ioni di litio a elettrolita allo stato solido, a differenza della versione precedente, che aveva  l’elettrolita allo stato liquido, o gel. Normalmente le batterie a ioni di litio si scaldano, assorbendo calore durante la carica, e producendo un incremento di temperatura in fase di scarica. Di solito le celle non devono essere caricate oltre i 45°, e non scaricate oltre i 60/70°. Il sistema è raffreddato da un impianto di refrigerazione con  l’obiettivo di evitare il THERMAL RUNAWAY che può causare un incendio o l’esplosione della batteria. 

L’elettrolita agisce con altri elementi della cella, creando gas, che aumentano la pressione interna generando ulteriore calore, al fine di far perdere efficienza all’interno del sistema con danni. Grazie alla nuova batteria questi fattori vanno a diminuire, e si possono inoltre aumentare le prestazioni. Il nuovo radiatore dell’ERS si presenta con dimensioni più ridotte, assicurando un aumento della potenza, e un vantaggio sotto il profilo aerodinamico. Con questa nuova tipologia di batteria, si possono avere molti benefici, partendo da un volume minore e con una maggior densità energetica. Possiamo poi notare che nelle batterie a ioni di litio, con elettrolita liquido o gel, la densità energetica è compresa sui valori medi 250Wh/kg, mentre il valore con la batteria a elettrolita allo stato solido il parametro arriva in prossimità dei 400Wg/kg. La nuova generazione di batterie assicura una carica più rapida, pertanto la power-train avrà meno clipping, quindi durante ogni singolo giro potrà accumulare più energia elettrica, ossia, con un incremento di potenza in termini di Kilowatt, avendo anche una diminuzione del peso di 2 kg inferiori rispetto alla soluzione precedente.

L’intero sistema ibrido si presenta anche con un aumento dei valori di voltaggio, passando da 400 a 800 volt. Grazie a questa nuova configurazione si hanno anche cavi, e connettori più piccoli, con un abbassamento delle temperature. Si raggiungono valori di Ampere molto più bassi rispetto alla configurazione precedente. Questa nuova tecnologia rappresenta un progresso importante per la F1, e nell’intero  mondo del motorsport, il quale, si sta convertendo sempre di più alla tecnologia ibrida. Basti pensare alle vetture del mondiale endurance (WEC), e a quelle del mondiale rally (WRC). Questa nuova tecnologia potrà essere impiegata sicuramente anche nel settore automotive per i prossimi anni.

A cura di Stefano Penner

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