Quando la temperatura esterna scende sotto i cinque gradi, la stessa vettura che in estate recupera l'ottanta per cento della carica in un quarto d'ora può impiegare il doppio del tempo alla medesima colonnina. Il fenomeno sorprende chi si avvicina per la prima volta all'elettrico e viene spesso attribuito a un limite della tecnologia. In realtà dipende da una sola variabile, la temperatura delle celle, ed esiste una funzione progettata per governarla: il precondizionamento della batteria.

Si tratta di una dotazione presente sulle vetture elettriche di fascia alta, come Zeekr 7X e Zeekr 7GT, entrambe costruite su architettura a 800 volt e dotate di pompa di calore di serie.

Perché il freddo rallenta la ricarica di un'auto elettrica

Una batteria agli ioni di litio è un sistema elettrochimico, e come tutte le reazioni chimiche risente della temperatura. Al calare dei gradi il movimento degli ioni tra i due elettrodi diventa più lento e la resistenza interna del pacco aumenta. La conseguenza pratica è duplice: la batteria eroga meno potenza e, soprattutto, ne accetta meno in ingresso.
Il secondo effetto è quello che si osserva alla colonnina. Quando il pacco si trova a temperature prossime allo zero, il sistema di gestione della batteria riduce deliberatamente la potenza ammessa. La ragione è di sicurezza: caricare rapidamente celle fredde favorisce la deposizione di litio metallico sull'anodo, un fenomeno che degrada la capacità in modo permanente e, nei casi estremi, compromette l'integrità della cella. Il limite imposto dal software protegge quindi un componente che rappresenta la voce più costosa del veicolo.

Va chiarito un punto che genera preoccupazione ingiustificata. La perdita di prestazioni invernale è temporanea e reversibile: appena il pacco torna in temperatura, capacità e potenza tornano ai valori consueti. Il freddo riduce ciò che la batteria può fare in quel momento, senza intaccare la salute del pacco nel lungo periodo.

Accanto alla ricarica, l'inverno incide anche sull'autonomia. Le rilevazioni disponibili indicano perdite comprese tra il venti e il quaranta per cento intorno ai sette gradi sotto zero, con i valori peggiori nei tragitti urbani brevi, dove il riscaldamento dell'abitacolo pesa su pochi chilometri percorsi, e quelli migliori nella guida extraurbana a velocità costante.

Che cos'è il precondizionamento della batteria

Il precondizionamento consiste nel portare il pacco batteria alla propria finestra di temperatura ottimale, indicativamente tra i venti e i trenta gradi, prima del momento in cui verrà sollecitato. Il sistema di gestione termica riscalda le celle attingendo energia dalla batteria stessa oppure dalla rete elettrica, a seconda che il veicolo sia in marcia o collegato a una presa.

Occorre distinguere questa funzione dalla preclimatizzazione dell'abitacolo, con cui viene frequentemente confusa. Riscaldare l'interno significa agire su aria, sedili e volante per il comfort di chi sale a bordo. Precondizionare significa agire sul pacco batteria, un componente che l'occupante non percepisce e che determina invece quanta potenza la vettura potrà assorbire alla colonnina successiva.

Come si attiva: automatico, manuale, da veicolo collegato

Sulle vetture Zeekr che dispongono di questa dotazione, tra cui la 7X, la funzione opera in due modi complementari.

• Attivazione automatica attraverso il navigatore: impostando una stazione di ricarica in corrente continua come destinazione, il sistema avvia il riscaldamento del pacco nella parte finale del percorso, in modo che la vettura arrivi in colonnina già nella finestra termica utile. È la modalità più efficiente, perché il veicolo calcola da sé il momento in cui iniziare, tenendo conto della distanza residua e della temperatura rilevata;
  
• attivazione manuale su richiesta del conducente: un comando dedicato consente di avviare la procedura anche quando la destinazione non è stata impostata nel navigatore, per esempio in vista di una sosta a una colonnina scelta all'ultimo momento. Questa possibilità è stata rilevata sulla 7X da prove indipendenti, che la segnalano accanto alla gestione automatica.
  
  La differenza tra le due riguarda il controllo: la modalità automatica solleva da qualsiasi valutazione e funziona bene quando il viaggio viene pianificato dal sistema di bordo; quella manuale serve nei casi in cui il percorso reale si discosta da quello programmato, una circostanza tutt'altro che rara nei viaggi invernali.
  
  A queste si affianca la gestione remota della vettura. Il pacchetto Zeekr Connected, incluso di serie su tutta la gamma, comprende un'applicazione dalla quale è possibile controllare lo stato dell'auto e la ricarica della batteria anche a distanza. Unita al caricatore di bordo in corrente alternata da 22 kW, consente di programmare la ricarica notturna a casa o in azienda.
  

Quanto tempo serve e quanta energia consuma

Il riscaldamento di un pacco batteria da grande capacità richiede tempo e potenza. In condizioni di freddo moderato, portare la batteria in temperatura richiede generalmente tra i quindici e i trenta minuti, motivo per cui i sistemi automatici avviano la procedura negli ultimi chilometri prima della colonnina e non all'inizio del viaggio. Con temperature molto basse e pacco completamente raffreddato dopo una sosta notturna all'aperto, l'intervallo si allunga.

Sul fronte del consumo, l'operazione sottrae energia utile alla trazione. L'entità dipende dalla potenza del riscaldatore e dal salto termico da colmare, e può corrispondere ad alcune unità percentuali dello stato di carica. Il calcolo da fare è quindi un bilancio: l'energia spesa per riscaldare va confrontata con i minuti risparmiati alla colonnina e con l'efficienza recuperata durante la guida successiva.

Su questo bilancio incide in modo diretto la presenza di una pompa di calore, che trasferisce calore invece di generarlo per effetto resistivo e riduce sensibilmente l'assorbimento del sistema di climatizzazione rispetto a un riscaldatore tradizionale.

Quando conviene e quando è superfluo

Il precondizionamento produce un vantaggio misurabile in alcune situazioni ben identificabili, e nessun vantaggio in altre.

Conviene quando si arriva a una colonnina ad alta potenza dopo una sosta prolungata al freddo, per esempio ripartendo dal parcheggio di un albergo in una mattina invernale. Conviene inoltre quando il tragitto verso la stazione di ricarica è breve e non ha consentito alle celle di scaldarsi con il normale funzionamento, una condizione tipica degli spostamenti urbani che precedono un viaggio più lungo.

Risulta invece superfluo dopo un lungo tratto autostradale: la batteria si è già portata in temperatura per effetto delle correnti di scarica, e alcuni test condotti a temperature comprese tra due e quattro gradi sotto zero hanno rilevato potenze di ricarica elevate anche senza alcun intervento preventivo. Risulta parimenti inutile prima di una ricarica in corrente alternata, dove le potenze in gioco sono troppo contenute perché la temperatura del pacco faccia differenza, e in una parte dei tragitti brevi, nei quali l'energia spesa per riscaldare supera il beneficio ottenuto.

Cosa rende efficace il precondizionamento su una vettura specifica

La funzione produce risultati diversi da modello a modello, e quattro elementi ne determinano l'efficacia.

• Presenza di una gestione termica attiva del pacco: senza un circuito in grado di riscaldare le celle la funzione semplicemente non esiste, e alcune vetture di fascia inferiore ne sono prive;
  
• pompa di calore: riduce il costo energetico dell'operazione e dell'intero riscaldamento invernale, migliorando il bilancio complessivo;
  
• chimica delle celle: le batterie al litio-ferro-fosfato risentono maggiormente delle basse temperature rispetto a quelle a base di nichel, manganese e cobalto, e traggono quindi un beneficio proporzionalmente più marcato dal precondizionamento. La gamma Zeekr adotta entrambe le chimiche, con celle LFP sulle versioni Core di 7X e 7GT e celle NCM sulle configurazioni Long Range e Privilege;
  
• architettura di tensione: un sistema a 800 volt, come quello di 7X e 7GT, o a 900 volt come sulla 9X, sostiene potenze di ricarica molto elevate, e proprio quelle potenze si ottengono solo con il pacco nella finestra termica corretta. Più alto è il picco teorico, più pesa la condizione di partenza.
  
  A questi si aggiunge la potenza del caricatore di bordo in corrente alternata, che sulle Zeekr 7X, 7GT e 001 raggiunge i 22 kW: un valore che rende agevole la ricarica domestica programmata e riduce la frequenza con cui è necessario ricorrere alla ricarica rapida nella stagione fredda.
  

Come leggere il dato "10-80% in X minuti" quando fa freddo

I tempi di ricarica dichiarati dai costruttori descrivono una prestazione ottenuta in condizioni definite, e conoscerle è indispensabile per interpretarli correttamente. Quando la Zeekr 7X Core dichiara un passaggio dal dieci all'ottanta per cento in tredici minuti, o la 9X Ultra AWD lo stesso intervallo in nove minuti e mezzo con una colonnina da 330 kW, il dato presuppone tre condizioni simultanee: batteria nella finestra termica ottimale, stato di carica iniziale all'interno dell'intervallo indicato e infrastruttura capace di erogare la potenza richiesta.

Nessuna delle tre è scontata in inverno. La prima dipende dal precondizionamento, la seconda dalla pianificazione del viaggio, la terza dalla colonnina effettivamente disponibile lungo il percorso, che in Italia raramente raggiunge i valori di picco supportati dalle vetture di ultima generazione. La temperatura rappresenta del resto solo uno dei fattori in gioco, come spiega l'approfondimento su cosa determina la velocità di ricarica di un'auto elettrica.

Ne deriva un criterio di valutazione utile ben oltre il singolo modello: un tempo di ricarica dichiarato acquista significato solo quando è accompagnato dalle condizioni in cui è stato misurato, e una vettura capace di riportare il pacco in temperatura in autonomia è quella che si avvicina più spesso a quel valore nell'uso reale.

F.A.Q. Precondizionamento

Ci sono svantaggi o rischi nel precondizionamento della batteria?

Rischi non ve ne sono, poiché la procedura è gestita dal sistema di bordo entro parametri di sicurezza predefiniti. Esiste però un costo energetico: riscaldare le celle durante la marcia sottrae carica alla trazione e riduce leggermente l'autonomia residua. Quando la batteria si trova già in temperatura o la sosta prevista è in corrente alternata, quel consumo resta senza contropartita.

Come ottimizzare l'uso del precondizionamento della batteria?

Conviene affidarsi all'attivazione automatica, impostando la colonnina come destinazione nel navigatore: il sistema individua da sé il momento migliore per iniziare. L'avvio manuale va riservato ai casi in cui la sosta viene decisa lungo il percorso. Nei tragitti autostradali lunghi la batteria si porta in temperatura da sola, quindi l'intervento risulta superfluo.

Il precondizionamento della batteria danneggia la batteria a lungo termine?

Al contrario, contribuisce a preservarla. Caricare rapidamente celle fredde favorisce la deposizione di litio metallico sull'anodo, fenomeno che riduce la capacità in modo permanente. Portare il pacco nella finestra termica corretta prima di una sessione ad alta potenza evita proprio quella sollecitazione, e permette al sistema di gestione di lavorare nelle condizioni per cui è stato progettato.