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  • BMW, arrivano iX3, i4, iNext e tutte le elettriche di nuova generazione

    La X3 sarà la prima BMW con 4 forme diverse di propulsione. L’arrivo infatti della versione iX3 elettrica andrà a completare la gamma già esistente che comprende le versioni a benzina, a gasolio e ibrida plug-in. La iX3 sarà anche il primo Suv elettrico della casa tedesca ed il secondo modello dopo la i3 nata nel 2013 e lasciata poi da sola a tenere la bandiera delle emissioni zero all’interno del gruppo tedesco.

    BMW ha comunque maturato nel tempo un’esperienza invidiabile e messo su strada oltre mezzo milione di auto elettrificate.

    BMW iX3 e i4
    Giocare d’anticipo

    Ora siamo alla vigilia di una vera e propria nuova ondata che, oltre alla Mini, comprende anche la iNext e la i4 attese per il 2021. BMW ha recentemente anticipato dal 2025 al 2023 il piano che prevede 25 modelli elettrificati, 12 dei quali elettrici.
    La iX3 sarà la prima BMW ad avere il sistema di propulsione eDrive di quinta generazione che fa a meno delle terre rare. Questa tecnologia deriva dal motore della monoposto di Formula E e sarà condivisa con Jaguar Land Rover.

    iNext iX3 e i4
    Cobalto e litio proprietari

    Il nuovo gruppo motopropulsore da 210 kW e 400 Nm integra l’elettronica di controllo e la trasmissione riducendo le dimensioni del 30%. È costruito direttamente da BMW così come la batteria che ha una densità energetica migliorata del 20%.

    È composta da celle prismatiche con un contenuto ridotto di due terzi del cobalto. Quest’ultimo e il litio sono acquistati direttamente dalla BMW. L’alloggiamento sul fondo della vettura permette di mantenere l’abitabilità e la capacità del bagagliaio.

    BMW motore gen5
    La CO2 calcolata come si deve

    La capacità netta è di 74 kWh e l’autonomia WLTP annunciata è di oltre 440 km dunque il consumo è di 16,8 kWh/100 km, un dato molto interessante.

    Altrettanto di rilievo è il bilancio globale di CO2. Secondo BMW, la iX3 ha un vantaggio del 30% rispetto alla X3 sDrive 20d considerando la media dell’energia rinnovabile disponibile. Se quest’ultima è verde al 100%, il vantaggio sale al 60% e diventa ancora più favorevole considerano la seconda vita della batteria, già prevista in sede di progetto.

    BMW iX3 prototipo
    La i4, prima coupé 4 porte elettrica

    La i4 sarà la prima Gran Coupé elettrica e utilizzerà lo stesso tecnologia motoristica della iX3 ma con una potenza di ben 390 kW per un’accelerazione da 0 a 100 km/h in 4 s.

    La batteria da circa 80 kWh pesa 550 kg, è ricaricabile a 150 kW presso la rete Ionity, consorzio del quale BMW è socio sin dalla fondazione e offre un’autonomia di 600 km. Anche questi due dati sono di assoluto rilievo, soprattutto in rapporto alle prestazioni e indicano quale livello di efficienza BMW abbia raggiunto.

    BMW i4
    La iNext, batteria a 3 cifre e 5G

    La i4 sarà costruita a Monaco, negli stessi stabilimenti dove nasce la Serie 3 e a due passi dal quartier generale e sarà ricaricabile a 150 kW.
    La iX3 invece sarà costruita in Cina a Shenyang, grazie alla joint-venture con Brilliance.

    A Dingolfing avrà invece la sua casa la iNext, un grande Suv con batteria fino a 120 kWh, per un’autonomia che sfiorerà i 700 km e sarà dotata di connettività 5G.

    BMW batterie
  • Litio, Cobalto e Terre Rare: ecco le quantità presenti nelle batterie

    Lo spettro agitato da molti critici dell’auto elettrica è quello delle nuove dipendenze.

    Si rischia cioè di finire dalla padella, nella brace. Ci liberiamo della dipendenza dal petrolio per cadere in quella del litio, del cobalto, delle terre rare.

    Materiali oggi non preziosi, né rari. Che però con l’esplosione del mercato mondiale potrebbero diventarlo, trasferendo soltanto ad altre aree – comunque poco affidabili geo-politicamente – i problemi che oggi viviamo per le risorse petrolifere.

    La sfida dei materiali

    Il litio non è un materiale né raro, né costoso oggi. Ma può porre delle incognite per il futuro. Le sue riserve sono molto importanti in Sudamerica tra Cile, Argentina e Bolivia, con grossi giacimenti anche in Cina e Australia. Oltre che in Brasile, Portogallo, Afghanistan, Stati Uniti. Di litio ce n’è al mondo, quindi. Ma ovviamente non è infinito.

    Il cobalto ha attirato nell’ultimo periodo l’attenzione mondiale. Questo a causa della forte concentrazione delle riserve e della produzione attuale nella Repubblica Democratica del Congo. Dove la gestione degli impianti minerari e le condizioni di lavoro – secondo precisi rapporti internazionali – sono tutt’altro che sostenibili.

    Le terre rare si trovano in natura in oltre in cento minerali in bassa concentrazione e sotto forma di ossidi, fosfati, carbonati con ad altri elementi da calcio al ferro, all’alluminio. Sono caratterizzate da un magnetismo utilizzabile anche ad alta temperatura e sono frequentissime e necessarie in numerosissimi prodotti elettrici ed elettronici di comune utilizzo, dagli hard disk dei computer, alle videocamere, le batterie, i catalizzatori auto, i telefoni cellulari, i motori elettrici, oltre a radar, superconduttori, armamenti e molto altro.

    I materiali chiave per l’auto elettrica

    I materiali chiave per l’auto elettrica sono il litio, il cobalto, il manganese, il nichel, il rame, la grafite e l’alluminio per le batterie agli ioni di litio. E le terre rare, elementi chimici di cui fanno parte i 15 lantanoidi (Lantanio, Cerio, Neodimio, Samario, Praseodimio, Europio, Gadolinio, Lutezio, Tulio, Olmio, Terbio, Disprosio, Erbio, Itterbio, Ittrio) che non sono presenti nelle batterie al litio ma sono fondamentali per il funzionamento delle batterie Nichel-Idruri metallici che equipaggiano gran parte delle auto ibride sul mercato. E sono necessarie anche per i motori elettrici a magneti permanenti.

    Calcolo delle quantità presenti nelle batterie
    Litio

    Non è semplice capire quanto litio ci sia all’interno di una batteria. Partendo da calcoli teorici e dalla Legge di Coulomb si arriva alla quantità minima di 70-80 g/kWh. Il valore reale, però, è ovviamente più alto e dipende da molti fattori, dalla geometria della cella, dal costruttore. Un valore di riferimento reperibile con un’analisi delle pubblicazioni e dei dati piuttosto riservati dei costruttori del settore va dai 130 ai 300 g/kWh.

    Con una media per le batterie più diffuse, dalle Panasonic alle LG Chem, che secondo le migliori analisi di attesta a 160-170 g/kWh.

    Questo parlando di litio, perché per il carbonato di litio equivalente (Li2CO3) siamo sui 1000 g/kWh.

    Questo significa che in una batteria da 60 kWh ci sono 10 kilogrammi di litio.

    Cobalto

    Anche la quantità di Cobalto non è affatto semplice da scoprire, né è costante per i diversi produttori e le varie geometrie (prismatica, cilindrica o a busta). Cambia inoltre da una specifica a un’altra stabilite con le case auto.

    Per una batteria da 60 kWh possiamo andare dai 10 ai 30 chilogrammi di cobalto.

    Cioè da 150 a 500 g/kWh.

    Terre Rare

    Elementi appartenenti alla famiglia delle terre rare sono presenti nelle batterie ricaricabili delle auto ibride più diffuse, oltre che in batterie AA o AAA utilizzate per telefoni cordless e piccoli elettrodomestici in casa. In una batteria per auto di 1-2 kWh, normalmente utilizzata per le auto full hybrid, ci sono 2-3 chilogrammi di Cerio, Lantanio, Neodimio.

    Nei motori a magneti permanenti delle auto ibride ed elettriche il 30% del magnete è costituito di Neodimio, Terbio e Disprosio.

    In funzione della potenza del motore, si parla anche in questo caso di alcuni chilogrammi di terre rare.

    Nichel, Manganese, rame, grafite e alluminio

    In una batteria al litio ci sono inoltre per ogni kWh di capacità: 1 kg di Alluminio, circa 1 kg di Grafite, 500 grammi di Rame, 400 grammi di Nichel e 350-400 grammi di Manganese.

    Per una batteria da 60 kWh parliamo quindi di 60 kg di Alluminio, 60 kg di Grafite, 30 kg di Rame, circa 24 chilogrammi di Nichel e 22-24 kg di Manganese.

    Che futuro fa.

    Il futuro è nella riduzione delle quantità necessarie e nel riciclo.

    Le terre rare sono destinate a ridursi anche dell’80-90% nei motori a magneti permanenti, prima con una sostituzione delle più costose con altre meno costose, poi con la riduzione netta.

    Inoltre i motori a induzione, che non ne hanno bisogno, stanno guadagnando terreno.

    Litio, cobalto e gli altri materiali delle batterie al litio diminuiranno poco nei prossimi anni, ma diventeranno riciclabili.

    Dico la mia, perché le cose possono cambiare. E spesso è meglio che cambino.

    La mia opinione è che la via dell’elettrificazione apra spazi di crescita enormi a chi saprà sviluppare le soluzioni giuste. Minimizzare i materiali, aumentare i rendimenti e la durata, sviluppare il riciclo.

    Ci sono delle praterie tecnologiche da conquistare.

    L’Italia può farlo. Ha la cultura, la scienza e le capacità industriali per essere protagonista.

    Ecco la Password

    La password è soltanto una ed è chiara: RICERCA.

  • #15 EMISSIONE IMPOSSIBILE IN COLLABORAZIONE CON MOTOR1.COM

    Insieme a Motor1 Italia realizziamo la prima webserie italiana che affronta gli argomenti più caldi nel percorso verso la mobilità a Zero Emissioni.

    La collaborazione con Motor1 Italia rappresenta un’occasione imperdibile di confronto con una delle più grandi community di appassionati di auto su YouTube.

    Sono oltre 360.000 gli iscritti al canale YouTube di Motor1 Italia, una platea incredibilmente estesa e interessante per portare i temi del progetto Obiettivo Zero Emissioni all’attenzione di chi ama l’automobile e desidera muoversi liberamente. E deve continuare a poterlo fare con costi ragionevoli e senza troppi problemi anche quando dal veicolo scompaiono le emissioni inquinanti.

    Il titolo fa capire subito che la questione è di enorme complessità.

    Le emissioni devono sparire dalla scheda tecnica delle auto. Questo è chiaro a tutti. Come riuscire a centrare l’obiettivo traghettando verso il cambiamento tecnologico un intero settore che garantisce centinaia di migliaia di posti di lavoro e percentuali significative del PIL nazionale in tutte le più grandi economie mondiali è tutt’altro che definito.

    Emissione Impossibile approfondisce le caratteristiche tecnologiche delle soluzioni in campo, gli scenari energetici ai quali devono essere associate, le dinamiche socio-economiche e gli effetti sull’ambiente e sulla salute umana da tenere in considerazione.