Il futuro dei veicoli elettrici dipende dall'efficienza dei loro sistemi di gestione della batteria

Il settore della mobilità elettrica globale sembra essere a un bivio, data la rapida crescita dell'ecosistema globale dei veicoli elettrici (EV). Da un punto di vista politico, è fondamentale che gli interventi e gli sforzi del governo costruiscano le basi per un'industria dei veicoli elettrici, che è stata soprannominata il "business del futuro" del settore automobilistico. I veicoli elettrici hanno un duplice scopo. Causano principalmente l'interruzione essenziale nel settore automobilistico, riducendo la dipendenza dal petrolio e dal gas naturale. Forniscono inoltre un contributo significativo alla riduzione delle emissioni di gas serra legate all'auto e, più in generale, all'obiettivo di ridurre l'intensità delle emissioni del 33%–35% entro il 2030.

Le batterie sono una componente fondamentale del cambiamento di energia. La domanda di batterie è interamente alimentata dai veicoli elettrici. Nei prossimi due decenni, circa il 90% della domanda di batterie proverrà dai veicoli elettrici (EV). In confronto, la crescita dell'elettronica portatile e dei dispositivi di accumulo di energia è minima.

Le catene del valore dei veicoli elettrici efficienti dipendono ancora dall'efficienza e dal costo delle loro parti. A questo scopo, la tecnologia delle batterie nella categoria dei veicoli elettrici ha attirato una notevole attenzione, poiché le batterie fungono da base per i veicoli elettrici. Nel settore automobilistico, i pacchi batteria agli ioni di litio sono molto richiesti come fonti di alimentazione per veicoli elettrici, ibridi e ibridi plug-in. Grazie alla sua capacità di immagazzinare enormi quantità di energia e di essere ricaricate più volte, queste batterie hanno un'elevata capacità di carica e una lunga durata. Tuttavia, le batterie agli ioni di litio possono essere utilizzate solo in condizioni specifiche, rendendo necessario l'uso di un sistema di gestione della batteria (BMS) per monitorare lo stato della batteria e garantire la sicurezza operativa.

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Il ruolo cruciale del sistema di gestione della batteria (BMS )

Date le vibrazioni imprevedibili, i carichi d'urto, l'immersione in acqua e i carichi termici a cui sono soggetti i veicoli di tutti i tipi, tra le altre difficili condizioni di lavoro, sofisticati sistemi di gestione della batteria sono fondamentali per i pacchi batteria.

La progettazione e il funzionamento di tali sistemi richiedono una ricerca sostanziale in varie aree della gestione della batteria. I processi di modellazione della batteria consentono la previsione e l'ottimizzazione dei parametri della batteria come i tempi di carica e scarica, lo stato di carica (SoC) e la durata. I modelli di batteria accurati facilitano la valutazione precisa della carica e dello stato di salute dei pacchi batteria. Inoltre, i metodi di bilanciamento delle celle vengono spesso utilizzati per affrontare gli squilibri di tensione che potrebbero compromettere il funzionamento dei pacchi batteria. I BMS vengono creati come sistemi di controllo intelligenti che si sforzano di migliorare l'efficienza e la durata delle batterie dei veicoli elettrici e del veicolo nel suo insieme. Queste tecnologie rimangono il futuro dei veicoli elettrici e sono fondamentali per lo sviluppo di un ecosistema di veicoli elettrici efficace e sostenibile.

EVBMS sta ricevendo maggiore attenzione dagli operatori del mercato

Poiché le batterie contribuiscono fino al 45% del costo di un veicolo elettrico, la sostenibilità finanziaria di un veicolo dipende dalla durata e dalle prestazioni della batteria. Di conseguenza, sono molto richieste soluzioni efficienti per la gestione della batteria. Secondo Reports and Data, la dimensione del mercato globale del sistema di gestione della batteria dei veicoli elettrici (EVBMS) dovrebbe raggiungere i 6.273,1 milioni di dollari entro il 2028. Nei prossimi sette anni, si prevede che il mercato registrerà un tasso di crescita annuale composto del 20,5%. A causa dell'enorme potenziale di crescita del mercato, numerosi produttori di veicoli elettrici e partecipanti al mercato dei sistemi di gestione delle batterie dei veicoli elettrici stanno introducendo rivoluzionari sistemi di gestione delle batterie dei veicoli elettrici. Ad esempio, Brill Power, uno spin-off dell'Università di Oxford, ha introdotto una nuova categoria di sofisticati sistemi di gestione della batteria che, a suo avviso, "rivoluzionano" le prestazioni della batteria. L'obiettivo di Brill Power nello sviluppo di un sistema intelligente, il BrillMS B62 Premium BMS, è quello di aumentare le prestazioni, l'affidabilità e il tempo di attività del sistema riducendo al contempo gli sprechi e i costi operativi per tutta la vita. L'obiettivo di Brill Power è mantenere un livello di sicurezza di base per le celle della batteria impedendo loro di essere sovraccaricate o scaricate eccessivamente, essere troppo calde o troppo fredde o sovraccaricate di corrente elettrica, tutti fattori che in passato hanno danneggiato la tecnologia BMS.

Innovazione nei sistemi di gestione delle batterie dei veicoli elettrici

Anche le case automobilistiche stanno tentando di entrare nel mercato con i propri EVBMS. Ad esempio, General Motors ha intrapreso un percorso per ridefinirsi come produttore di veicoli elettrici. Ha sviluppato le proprie batterie Ultium e un nuovo motore, entrambi marchiati Ultium. Ora sta spingendo ancora una volta i confini con il software di gestione della batteria. Ha collaborato con Analog Devices di Boston per sviluppare un sistema di gestione della batteria wireless per le sue batterie Ultium. A differenza della maggior parte dei sistemi, che hanno il controllo del computer installato nell'auto, la soluzione di GM funzionerà tramite il cloud, probabilmente su una rete 5G o 4G, consentendo la comunicazione wireless tra l'auto e il software di gestione.

ION Energy, che sviluppa soluzioni di gestione della batteria per veicoli elettrici e accumulo di energia stazionaria, ha annunciato EDISON Analytics nel 2019, una piattaforma basata su cloud per la gestione del ciclo di vita delle batterie. La piattaforma mira a migliorare le prestazioni e la durata delle batterie agli ioni di litio sfruttando i dati della batteria, l'elettronica moderna, l'apprendimento automatico e l'intelligenza artificiale.

Bosch ha anche lanciato una soluzione basata su cloud nel 2019, che secondo l'azienda può aiutare a prolungare la durata delle batterie dei veicoli elettrici fino al 20%. Le batterie collegate al sistema cloud di Bosch vengono costantemente monitorate e analizzate per determinare il grado di stress sulla batteria in base allo stile di guida e ai fattori ambientali. Queste informazioni vengono quindi utilizzate per prevedere il tempo di funzionamento rimanente di una batteria, migliorare il processo di ricarica e fornire ai conducenti suggerimenti su come risparmiare la carica della batteria tramite un display del cruscotto.

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https://www.reportsanddata.com/report-detail/electric-vehicle-battery-management-system-market