Salute batterie: tra ebike e auto un abisso. Perché?

[kilowatt]

Ho una domanda/curiosità per gli esperti di batterie che so bazzicano il forum (io non lo sono). Spesso leggiamo, nel campo ebike, di salute delle batterie che si riduce... anche molto nell'arco di 2, 3, 4 anni e con chilometraggi non esagerati in assoluto: 5, 10, 20k km... Garanzia 2 anni. Ma come è possibile che le batterie di certe auto ibride (Toyota) siano garantite fino a 10 anni o 250k km se si fa regolare manutenzuone? La differenza è enorme. Spiego.
Ebike, batteria diciamo da 700w (36V). Sono fatte tutte con pile a stilo al litio (come certe Tesla). Carica molto lenta: i caricatori hanno 2, 4 o 6A e ci vogliono ore. Cariche poche (max 1 o 2 al gg). Cariche di solito fatte dal 10, 20,30% al full (raramente si va a zero o si carica parzialmente). Scarica "lenta": a richiedere energia c'è un motore da 500, 600 raramente 700 Watt di picco e si fanno giri di 2, 3 e più ore. Peso ebike diciamo 25kg.
Sistema ibrido Toyota 1.8. Motore ciclo otto 1.8, motogeneratore da 53kw che fa da motore e ricarica (in realtà i motogeneratori sono 2, il secondo sui 30cv che si occupa soprattutto della trasmissione con epicicloidali, ma lasciamo stare). Batteria di trazione 700W circa (tipo una Levo) al litio, 207V (credo sia a stilo ma non ne sono certo).
Sistema ibrido Toyota. Motore 2.0, motogeneratore da 80kw, batteria da 1.4kw circa, agli idruri metallici, da 216v (questa credo sia a piccoli moduli simili alle batterie a piastre di moto e auto ma non ne sono certo).
Peso delle auto: circa 60 volte una ebike.
In entrambi i casi le batterie sono sottoposte a cicli di carica e scarica enormemente più importanti, brevi e praticamente continui: ogni volta che si preme o si toglie l'acceleratore (semplificando). Gli indicatori batteria (a 8 barre) nell'uso normale vanno dalla 3 (37.5%) alla 6 (75%). Sotto è rarissimo vadano (sentito anche conoscenti, mai visto meno di 3). A carica completa si arriva solo se si fa discesa: in pianura mai.
Dunque le batterie delle auto sono sottoposte a "lavoro" e "stress" enormemente superiori a quelle delle ebike: eppure sono garantite fino a 10 anni/250k km!
Come è possibile?
Di certo la gestione elettronica sulle auto è molto più evoluta (centraline, inverter...).
Di certo non si scaricano mai (forse arriveranno al 25%) e raramente si caricano tutte: il range è scritto sopra.
Di certo subiscono stress meccanici molto inferiori (sono incapsulate, non prendono umidità, botte ecc.) ma questo stress incide più sulle rotture che sulla "salute".
Basta tutto questo a giustificare una "vitaccia in salute" enormemente superiore alle ebike?
O c'è altro?

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[torakiki.gt]

Secondo me dipende dal fatto che le batterie delle bici sono fatte con una tecnologia che le renda più compatte e leggere possibile in relazione alla potenza erogata, mentre nelle auto dove lo spazio e il peso non sono un problema (fino a un certo punto almeno) c'è più possibilità di fare batterie "durature"
Oppure potrebbe essere per il fatto che nelle e-bike la batteria subisce continui cicli di carica e scarica, mentre nelle auto ibride la batteria viene ricaricata continuamente, garantendo più stabilità.
Naturalmente sono solo mie ipotesi, bisognerebbe sentire il parere di un esperto in elettronici ecc...

 

[Freefra]

Allora: le batterie delle auto e delle bici usano le stesse celle 18650 o 21700. Quindi la tecnologia e’ al momento la stessa (Almeno per la maggior parte delle auto elettriche) Ho visto un articolo molto interessante sul fatto che le schede BMS installate sui pacchi batteria delle ebike( deputate al controllo dei pacchi batteria nei cicli di carica/scarica) siano piuttosto basiche. Il problema della durata delle batterie nelle ebike e’ inficiato da bms che non pareggiano le singole celle prima di caricare l’intero pacco. D’altra parte nel mondo dei modelli rc (auto/droni etc) usiamo tutti caricabatterie “intelligenti” che prima di caricare scaricano - pareggiano e poi ricaricaricano allo stesso livello ogni singola cella. Pare che i BMS dei nostri pacchi “stacchino” la carica immediatamente quando leggono anche una sola fila di celle completamente carica….

 

[Hot]

Seguo la discussione con interesse.
Intanto sono uscite alcune indicazioni.
Speriamo arrivino altri pareri competenti

 

[sideman]

Faccio un semplice esempio, poi se è coerente con la domanda vedremo…

Nuova batteria da 500 della Giant, quando fu presentata 2019 ne lodavano le celle separate che raffreddavano benissimo ed una longevità assoluta. Rovescio della medaglia, batteria di 1/4 piu grande delle Bosch e di 4,4 kg
Utilizzata 2 anni ogni week end e devo dire che comparata a temperature identiche non ha avuto assolutamwnte nessun calo, prova sul campo, l’ho venduta che performava esattamente come da nuova

batteria da 625, stessa scocca della 500, stesso peso (pesata da me) dopo 2 anni ho notato che ha una resa minore che da nuova

amici con Bosch 500 2019 piu piccole e leggere della mia mi hanno confermato che dopo 2 anni la resa era nettamente inferiore

ne deduco che lo spazio tra le celle e altri fattori che riguardano l’ingombro contino abbastanza.

certo che da un punto di vista di marketing ha molto piu appeal una batteria che ti toglie un kilo alla bici e che dura di meno rispetto a una piu ingombrante e duratura in quanto l’acquirente valuta il presente piu che il futuro (ignoto)

Sid

 

[Kostola]

Allora: le batterie delle auto e delle bici usano le stesse celle 18650 o 21700. Quindi la tecnologia e’ al momento la stessa (Almeno per la maggior parte delle auto elettriche) Ho visto un articolo molto interessante sul fatto che le schede BMS installate sui pacchi batteria delle ebike( deputate al controllo dei pacchi batteria nei cicli di carica/scarica) siano piuttosto basiche. Il problema della durata delle batterie nelle ebike e’ inficiato da bms che non pareggiano le singole celle prima di caricare l’intero pacco. D’altra parte nel mondo dei modelli rc (auto/droni etc) usiamo tutti caricabatterie “intelligenti” che prima di caricare scaricano - pareggiano e poi ricaricaricano allo stesso livello ogni singola cella. Pare che i BMS dei nostri pacchi “stacchino” la carica immediatamente quando leggono anche una sola fila di celle completamente carica….

Ma io spererei che un bilanciatore di carica lo mettano visti prezzi delle bici

 

[Freefra]

 

[torakiki.gt]

Faccio un semplice esempio, poi se è coerente con la domanda vedremo…

Nuova batteria da 500 della Giant, quando fu presentata 2019 ne lodavano le celle separate che raffreddavano benissimo ed una longevità assoluta. Rovescio della medaglia, batteria di 1/4 piu grande delle Bosch e di 4,4 kg
Utilizzata 2 anni ogni week end e devo dire che comparata a temperature identiche non ha avuto assolutamwnte nessun calo, prova sul campo, l’ho venduta che performava esattamente come da nuova

batteria da 625, stessa scocca della 500, stesso peso (pesata da me) dopo 2 anni ho notato che ha una resa minore che da nuova

amici con Bosch 500 2019 piu piccole e leggere della mia mi hanno confermato che dopo 2 anni la resa era nettamente inferiore

ne deduco che lo spazio tra le celle e altri fattori che riguardano l’ingombro contino abbastanza.

certo che da un punto di vista di marketing ha molto piu appeal una batteria che ti toglie un kilo alla bici e che dura di meno rispetto a una piu ingombrante e duratura in quanto l’acquirente valuta il presente piu che il futuro (ignoto)

Sid

Interessante questa cosa del peso.
Hai per caso una tabella dei pesi delle varie batterie Bosh, Shimano, brose ecc... Giusto x fare un confronto tra i vari produttori
Cmq pure io sulla levo da 500,bici con quasi 4000km, e batteria tipo al -98%

 

[torakiki.gt]

Ummh io personalmente non mi azzarderei ad andare a mettere le mani su un pacco batterie come dice di fare nel vide... O meglio, si potrebbe fare su un pacco batterie "artigianale", ma su una pacco batteria Shimano, Bosch, o altre batterie specifiche per e-bike, anche perché penso che siano tutte sigillate, e quindi non penso siano apribili a meno di non andare a tagliare- o scollare l'involucro...

 

[Marchetto]

 

[tostarello]

Faccio un semplice esempio, poi se è coerente con la domanda vedremo…

Nuova batteria da 500 della Giant, quando fu presentata 2019 ne lodavano le celle separate che raffreddavano benissimo ed una longevità assoluta. Rovescio della medaglia, batteria di 1/4 piu grande delle Bosch e di 4,4 kg
Utilizzata 2 anni ogni week end e devo dire che comparata a temperature identiche non ha avuto assolutamwnte nessun calo, prova sul campo, l’ho venduta che performava esattamente come da nuova

batteria da 625, stessa scocca della 500, stesso peso (pesata da me) dopo 2 anni ho notato che ha una resa minore che da nuova

amici con Bosch 500 2019 piu piccole e leggere della mia mi hanno confermato che dopo 2 anni la resa era nettamente inferiore

ne deduco che lo spazio tra le celle e altri fattori che riguardano l’ingombro contino abbastanza.

certo che da un punto di vista di marketing ha molto piu appeal una batteria che ti toglie un kilo alla bici e che dura di meno rispetto a una piu ingombrante e duratura in quanto l’acquirente valuta il presente piu che il futuro (ignoto)

Sid

Ad un amico che ha la giant dissero che parte del peso della batteria era dovuto a regolamenti sulla sicurezza della stessa (peso del case), se poi è vero non so.
Comunque anche lui ha sia la 500 che la 625 ed anche le sue pesano uguale.

Io ho le "vecchie" powerpack bosch da 500 (una da 5 anni e mezzo ed una da quasi 5 anni), le alterno ed ancora mi sembra non abbiano avuto un calo di rendimento.

Le batterie delle bici di solito sono "garantite" (non legalmente, in quanto la garanzia legale è di due anni) per 1000-1500 cicli di ricarica completa e/o 5 anni.

Quelle delle auto alcuni marchi auto le garantiscono 8-10 anni, intendendo che dopo questo periodo non decadono sotto il 70% del rendimento iniziale (ed alcuni dopo 5 anni non sotto l'80%).

@kilowatt quanto alla supposta diversa "qualità" delle batterie auto vs bici credo che per le bici ci possa essere, da parte di alcuni, una scarsa attenzione alla corretta conservazione delle batterie (temperatura di stoccaggio, carica di stoccaggio), inoltre penso si debba considerare il costo della batteria di ricambio, una batteria auto costa anche 10.000 euro ed un'auto spesso la si tiene a lungo, se non garantissero la batteria per svariati anni immagino venderebbero molte meno auto elettriche.

 

[codix]

Allora: le batterie delle auto e delle bici usano le stesse celle 18650 o 21700. Quindi la tecnologia e’ al momento la stessa (Almeno per la maggior parte delle auto elettriche) Ho visto un articolo molto interessante sul fatto che le schede BMS installate sui pacchi batteria delle ebike( deputate al controllo dei pacchi batteria nei cicli di carica/scarica) siano piuttosto basiche. Il problema della durata delle batterie nelle ebike e’ inficiato da bms che non pareggiano le singole celle prima di caricare l’intero pacco. D’altra parte nel mondo dei modelli rc (auto/droni etc) usiamo tutti caricabatterie “intelligenti” che prima di caricare scaricano - pareggiano e poi ricaricaricano allo stesso livello ogni singola cella. Pare che i BMS dei nostri pacchi “stacchino” la carica immediatamente quando leggono anche una sola fila di celle completamente carica….

Permettimi di dissentire, le batterie delle e-bike con celle all litio hanno esattamente lo stesso procedimento di carica dei modelli rc, delle autovetture e e di qualunque altro apparecchio che ha più celle in serie/parallelo. Il bilanciamento delle celle durante la carica è fondamentale anche e e soprattutto per prevenire incidenti e possibili malfunzionamenti durante questa delicatissima fase.
La differenza che si può riscontrare è a mio parere imputabile alla qualità delle celle e alla loro capacita di scarica che può essere estremamente variabile, per esempio celle con 10C ( capacita di scarica istantanea di 10 volte rispetto alla capacità nominale) sono meno performanti delle celle con 30C ...
Altro fattore importante è il tipo di utilizzo: se viaggio costantemente in "turbo" la mia batteria invecchierà più velocemente di una batteria identica utilizzata prevalentemente in eco per via della continua richiesta di alte correnti di scarica.
Indubbiamente anche il raffreddamento delle singole celle influisce sulla durata, quindi celle "più fredde" durando un poco di più.

 

[kilowatt]

È vero stanno emergendo cose interessanti. @tostarello : non ho parlato di qualità in quel senso. Come diceva secondo me giustamente @Freefra sia le ebike che il grosso delle batterie auto sono fatte con quei due tipi di celle. Magari son proprio le stesse. Cioè non credo che Bosch o altri usino celle di qualità inferiore a Vw, Tesla ec... poi magari sbaglio. Parlavo di qualità del sistema: cioè di tutti i controlli che girano attorno alla batteria. Sullo spazio fra celle personalmente ho dei dubbi che incida sulla "salute". A vedere gli spaccati di pacchi batteria di auto ( svariate) a me le cellette sembrano vicinissime come quelle ebike...

 

[tostarello]

Certo, per qualità non ci si limita alla qualità della singola cella ma di tutto il sistema; ma è davvero diversa la qualità totale? Se si di quanto?

Una bici spesso viene cambiata dopo pochi anni, chi la tiene più a lungo sa che quando dovrà sostituire la batteria sborserà una cifra ragionevole (o più probabilmente avrà la scusa per cambiare bici ); i costruttori auto considerano di 6-8 anni il periodo medio di cambio auto, e su questi clienti si orientano per definire la durata della garanzia, ma c'è anche chi tiene l'auto 10 o 20 anni, e dubito che questi comprino un'auto elettrica sapendo a quale spesa dovranno andare incontro (costo batteria smart fortwo 10-12mila euro).

 

[kilowatt]

Aggiungo un'altra cosa. Toyota Hybrid offre fino a 10 anni o 250k km di garanzia, a patto di fare i tagliandi (cosa ovvia per tutte le garanzie). I loro sono ogni 15k km quindi più brevi delle auto a benza o diesel, proprio perché fanno check sul sistema e batteria. Non so cosa facciano esattamente ... Scusate parlo di Toyota/Lexus perché è quella che conosco meglio, è la più diffusa al mondo e (nel full hybrid) ha batterie molto simili per capacità alle ebike. Ma si potrebbe parlare d'altro. Se invece parliamo di prezzi e di durata delle auto mettendoci anche le auto elettriche (la piccola Smart ha una batteria da 17,6kw) il discorso si allarga notevolmente anche con aspetti differenti. Ma poi si rischia l'ot