Il pick-up elettrico di Tesla era atteso con impazienza e la sua uscita non mancò di farsi notare. Tra le tante novità troviamo un cambio di paradigma nella batteria a basso voltaggio. 12 volt lasciano il posto a 48 volt. È la prima vettura a superare questo traguardo. Vediamo cosa cambia per il futuro delle auto elettriche.
L’azienda di Elon Musk ha infatti finito per lanciare il famoso Cybertruck, presentato nel 2019. Quattro anni dopo, la bestia è molto reale, e che bestia! Se il suo design non lascia nessuno indifferente, forse non è la rivoluzione più grande di questo straordinario veicolo.
Infatti, l’architettura della batteria a basso voltaggio – quella che di solito si trova sotto il cofano anteriore di un’auto, non quella utilizzata per far funzionare un’auto elettrica – è per la prima volta su un’auto a 48 volt invece di di 12 volt. Questo cambiamento è stato annunciato alla conferenza dell’Investor Day nel marzo 2023, ma fino ad ora potrebbe essere passato inosservato. È la prima vettura di serie ad abbandonare i 12 volt a favore dei 48 volt.
Ora che il Cybertruck è disponibile, alcuni osservatori potrebbero iniziare a vedere le implicazioni di questo passaggio a 48 volt. https://twitter.com/jimfarley98/status/1732821715032375493 per cercare di avviare un cambiamento per il futuro della mobilità elettrica. Ma cosa cambierà realmente il passaggio da 12 a 48 volt per la batteria a basso voltaggio?
La batteria a basso voltaggio: a cosa serve?
In un’auto elettrica, la batteria di trazione utilizzata per alimentare i motori non è l’unica batteria. Come su un veicolo termico, troviamo una batteria cosiddetta a basso voltaggio, utilizzata per alimentare tutti gli accessori. Ciò include i fari, lo schermo centrale, ma anche i sedili riscaldati o gli altoparlanti multipli del veicolo.
Questa batteria a bassa tensione viene ricaricata dalla batteria di trazione quando necessario, in modo da mantenere il suo livello di carica ottimale. In Tesla, una piccola rivoluzione è già avvenuta con questa batteria da 12 volt, poiché nel 2022 il marchio ha abbandonato il buon vecchio metodo della batteria al piombo e è passato agli ioni di litio.
Considerando tutto ciò che alimenta la batteria a bassa tensione, c’è un sacco di cavi da far passare. Infatti, l’alimentatore a 12V deve andare in ogni altoparlante, in ogni porta, ma anche al soffitto per alimentare le luci ambientali, ecc. Ci sono quindi centinaia di metri di cavo da far passare in un’auto, e tutto finisce per pesare.
Economie di scala… ma non ancora
Da quasi 70 anni l’industria automobilistica utilizza 12 volt come standard per le batterie a basso voltaggio. Una macchina del genere non cambierà tono da un giorno all’altro, quindi dobbiamo immaginare che continueremo a vedere 12 volt quasi ovunque nei prossimi anni. Tesla punta a raggiungere economie di scala grazie a un principio fisico molto semplice: aumentando la tensione possiamo abbassare l’intensità per ottenere la stessa potenza e quindi ridurre le dimensioni dei cavi.
La legge di Ohm è infatti dalla parte del marchio di Elon Musk, poiché passando da 12 a 48 volt, Tesla annuncia di poter utilizzare la metà del rame rispetto a un’architettura a 12 volt del Cybertruck, riducendone la quantità totale cavi necessari per la presa elettrica.
Sfortunatamente per Tesla, essendo attualmente un’eccezione nel mondo automobilistico, il marchio deve arrangiarsi da solo per procurarsi pezzi di ricambio per la sua architettura a 48 volt. Ad esempio, laddove quasi tutti i controller a 12 volt vengono acquistati in grandi quantità da subappaltatori, la stragrande maggioranza dei controller a 48 volt necessari per il Cybertruck sono stati progettati internamente. Infatti, solo il 15% dei controller potrebbe essere acquistato altrove.
Tutto questo lavoro comporta un costo significativo in ricerca e sviluppo, che varrà la pena solo se in futuro questi controller potranno essere riutilizzati. Possiamo immaginare che il marchio abbia molte idee e che i suoi processi di produzione per altri modelli (in particolare il futuro Modello 2) ne trarranno vantaggio.
L’idea di Tesla dietro la condivisione dei suoi documenti su come progettare un veicolo con un’architettura a bassa tensione a 48 volt è quella di cercare di convincere tutti a muoversi nella stessa direzione in modo che l’intera catena di fornitura cambi. Il futuro ci dirà se Tesla è stata all’avanguardia e ha avviato un cambiamento in tutto il settore, come è avvenuto, ad esempio, con il suo connettore proprietario in Nord America.
Il Cybertruck probabilmente non sarà l’unico veicolo a passare a 48 volt
Come detto sopra, quella che Tesla chiama ufficialmente “la prossima generazione di veicoli” e che immaginiamo essere la Tesla Model 2 dovrebbe beneficiare anch’essa di un’architettura a bassa tensione di 48 volt. Per il momento, il marchio è concentrato sull’incremento delle linee di produzione del Cybertruck, e questo dovrebbe essere così ancora per qualche anno. Ma dopo il 2025 e il 2026, possiamo immaginare che sarà il momento per Tesla di svelare il suo nuovo grande progetto, con volumi di produzione significativi, probabilmente almeno intorno ai 3 milioni di veicoli all’anno.
Gli attuali veicoli del marchio avranno tutti beneficiato di molteplici aggiornamenti hardware, come di solito accade con Model S, Model 3, Model X e Model Y sin dal loro rilascio. Difficile dire se l’architettura a 48 volt sarà già stata estesa a questi veicoli prima di essere inserita nella futura auto più economica dell’azienda di Elon Musk.
Tra i vantaggi derivanti dall’utilizzo della batteria a bassa tensione da 12 volt c’è ovviamente l’indipendenza dai diversi subappaltatori, cosa che sta a cuore a Tesla. In effetti, il marchio generalmente si impegna a sviluppare internamente la maggior parte dei componenti, in modo da mantenere il controllo sui costi e non dipendere da terzi per la produzione. Lo abbiamo visto in particolare durante la crisi dei semiconduttori, dove Tesla sembrava molto meno colpita rispetto ad altri produttori, che spesso erano costretti a interrompere la consegna dei veicoli in attesa di determinati componenti.
Inoltre, le economie di scala sarebbero ben visibili se si cominciasse a parlare di diversi milioni di veicoli all’anno, mentre le poche migliaia di Cybertruck prodotti nel 2023 saranno invece molto costosi per il brand. Non c’è dubbio che gli ingegneri e i responsabili finanziari di Tesla si accorderanno sul momento giusto per iniziare a implementare la tensione a 48 volt sul resto dei veicoli, valutando i pro e i contro.
Le linee di produzione dovranno senza dubbio essere modificate, il che implica un arresto della produzione. Per il momento in Tesla la produzione continua a essere in pieno svolgimento e il periodo non è proprio favorevole per prendersi una pausa. Ma in pochi anni, con un Cybertruck ben consolidato e fabbriche all’avanguardia che funzioneranno senza intoppi, sarà possibile.
Verso usi futuri più ampi
Come abbiamo visto sopra, Tesla generalizzerà senza dubbio gradualmente l’uso dei 48 volt in tutta la sua gamma. Il desiderio di Elon Musk di dare una svolta decisiva al settore è molto reale, come dimostra il fatto che i produttori hanno ricevuto la guida per produrre un veicolo con una batteria a bassa tensione da 48 volt.
L’amministratore delegato della Ford, da parte sua, ha indicato che i suoi team di sviluppo stanno lavorando su un’architettura a 48 volt, e stanno addirittura seguendo un percorso simile a quello scelto da Tesla. Il prossimo decennio potrebbe quindi vedere molti produttori fare il grande passo, soprattutto considerando quanto le batterie da 48 volt sembrano adatte agli usi del futuro.
Tesla non è ancora riuscita a implementare il PoE (Power over Ethernet) nel Cybertruck, ma questo è uno degli usi previsti con un unico cavo per alimentazione e dati, cosa preziosa in un’auto piena di telecamere, altoparlanti e altri accessori che comunicano con il computer di bordo.
La rivoluzione portata dal PoE nei veicoli è incompatibile con una batteria da 12 volt, poiché l’intensità sarebbe troppo grande per alimentare i vari componenti. A 48 volt, invece, il problema non esiste più e la lunghezza totale del cavo necessaria risulta così dimezzata: in breve, questo si traduce in risparmio e aumento di peso.
Alcuni sottolineano anche il fatto che il passaggio da 12 volt a 48 volt avrebbe molto senso in molti settori, oltre a quello automobilistico. Lo standard USB in particolare prevede che con un’intensità di 5 Ampere si possa aumentare la potenza fino a 240 W, e i più appassionati tra voi avranno notato che per fare ciò la tensione nominale deve essere di 48 volt (48 x 5 = 240) .
C’è ancora molta strada da fare affinché quanto accaduto con il Cybertruck di Tesla venga democratizzato e trovi poco a poco il suo posto in tutto il settore, e perché no anche in altri settori, ma è più che probabile che il pick-up elettrico ha iniziato una tendenza.
