Come le condizioni della superficie stradale influenzano l’autonomia dei veicoli elettrici (e come ottimizzarla)

I veicoli elettrici sono passati dall’essere una tecnologia per i primi adottanti a una realtà quotidiana. Tuttavia, una preoccupazione continua a emergere: la prevedibilità dell’autonomia.

Non si tratta solo di capire quanti chilometri un veicolo elettrico possa percorrere, ma anche di comprendere perché questo valore cambi da un viaggio all’altro. La maggior parte dei conducenti sa che le condizioni meteorologiche influenzano l’autonomia. Molti meno si rendono conto che anche la strada stessa svolge un ruolo fondamentale. Ciò che accade sotto gli pneumatici ha un impatto diretto sul consumo energetico, sull’efficienza e, in ultima analisi, sulla distanza che un veicolo può percorrere.

È qui che le cose iniziano a cambiare. Quando le condizioni stradali vengono comprese in tempo reale, questa incertezza può essere trasformata in un’ottimizzazione accurata e basata sui dati.

 

Cosa influenza realmente l’autonomia di un veicolo elettrico nelle condizioni reali 

Le condizioni meteorologiche rappresentano una parte fondamentale dell’equazione.

Il meteo influisce sull’autonomia dei veicoli elettrici riducendo l’efficienza della batteria e aumentando la resistenza al rotolamento attraverso i cambiamenti che provoca nelle condizioni della superficie stradale.

L’aria fredda riduce le prestazioni della batteria e aumenta la resistenza aerodinamica. Ma, altrettanto importante, il meteo trasforma la strada stessa.

Una strada asciutta e liscia consente a un veicolo elettrico di muoversi in modo efficiente. Le perdite energetiche sono limitate e la frenata rigenerativa funziona come previsto.

Quando le condizioni cambiano, aumenta la resistenza.

Pensiamo a cosa succede quando:

  • La pioggia crea un sottile strato d’acqua tra pneumatico e asfalto
  • Neve e fanghiglia si comprimono e si deformano sotto il pneumatico
  • Il ghiaccio riduce l’aderenza e limita il recupero di energia
  • Pavimentazioni ruvide o usurate aggiungono una resistenza costante

Tutti questi fattori aumentano la resistenza al rotolamento.

Per i veicoli elettrici, la resistenza al rotolamento ha un impatto diretto e immediato sul consumo energetico. Una maggiore resistenza significa che è necessaria più coppia per mantenere la velocità e che una quantità inferiore di energia può essere recuperata in modo efficiente.

Non si tratta di una teoria. I dati provenienti dai test e dalla guida reale mostrano schemi chiari:

  • Le strade bagnate aumentano il consumo energetico
  • Neve e fanghiglia possono aumentare significativamente la resistenza
  • Gli asfalti più ruvidi consumano costantemente più energia rispetto alle superfici lisce

Per questo motivo, riduzioni dell’autonomia comprese tra il 10% e il 30% sono comuni durante l’inverno. Non solo a causa della batteria, ma anche perché la strada stessa richiede più energia.

Eppure, la maggior parte dei veicoli continua a considerare la strada come una variabile costante.

 

Dalla stima alla consapevolezza: ottimizzare l’autonomia dei veicoli elettrici con dati stradali in tempo reale  

I moderni veicoli elettrici si affidano ad algoritmi di stima dell’autonomia che combinano velocità, altimetria, stile di guida, temperatura e consumi energetici storici per prevedere la distanza percorribile. Questo fornisce una solida base di partenza, ma si tratta comunque di stime costruite su presupposti.

Il veicolo può sapere che fa freddo. Può adattarsi alla perdita di efficienza prevista. Tuttavia, spesso non sa realmente come si comporta la strada sotto gli pneumatici in quel preciso momento.

È proprio questo livello mancante a generare incertezza.

È qui che i dati in tempo reale sulle Road Surface Conditions cambiano l’equazione.

La soluzione Road Surface Conditions (RSC) di NIRA fornisce una visione continua di come si comporta la strada, basandosi su misurazioni dirette provenienti da veicoli connessi. Utilizzando dati provenienti da milioni di veicoli, le condizioni stradali vengono rilevate ad alta risoluzione e aggiornate continuamente sull’intera rete viaria.

Alla base di tutto vi è l’interazione diretta tra pneumatico e strada. Il sistema misura come i veicoli percepiscono realmente l’aderenza e la rugosità della superficie, creando una rappresentazione reale delle condizioni stradali anziché una semplice stima modellata.

Invece di considerare la strada come un elemento statico, veicoli e sistemi ottengono informazioni in tempo reale su:

  • Livelli di attrito e aderenza
  • Qualità della superficie e rugosità
  • Impatto reale delle condizioni meteorologiche sulla strada

Questo consente di passare dalla semplice stima a una reale comprensione delle condizioni.

 

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Come i dati sulle Road Surface Conditions migliorano la navigazione e la frenata rigenerativa 

Quando questo livello di intelligence stradale viene integrato nei sistemi di navigazione e nei sistemi del veicolo, l’ottimizzazione diventa significativamente più precisa.

La navigazione diventa consapevole dei consumi energetici, non solo della distanza

La navigazione tradizionale si concentra sul percorso più breve o più rapido. Grazie alle informazioni in tempo reale sulle condizioni della superficie stradale, la pianificazione del percorso può considerare anche quanta energia sarà necessaria per percorrere i diversi segmenti stradali.

Questo consente ai veicoli di:

  • Evitare tratti caratterizzati da elevata resistenza al rotolamento causata da superfici bagnate, deteriorate o particolarmente ruvide
  • Privilegiare strade con condizioni più stabili ed energeticamente efficienti
  • Migliorare l’accuratezza dell’ETA (tempo stimato di arrivo) riflettendo la resistenza reale alla guida anziché condizioni ideali

Nella pratica, il percorso più efficiente dal punto di vista energetico non è sempre quello più corto, ma quello caratterizzato dalle migliori condizioni della superficie stradale.

La frenata rigenerativa viene ottimizzata dinamicamente

L’efficienza della frenata rigenerativa dipende direttamente dall’aderenza disponibile.

Su superfici ad alto attrito è possibile recuperare energia in modo più efficace e sicuro. Su superfici a basso attrito, come ghiaccio o strade bagnate, il recupero deve essere limitato per garantire la stabilità del veicolo.

Grazie ai dati in tempo reale sull’aderenza, i veicoli possono:

  • Adattare l’intensità della frenata rigenerativa alle condizioni effettive
  • Massimizzare il recupero energetico quando l’aderenza lo consente
  • Evitare strategie eccessivamente conservative o troppo aggressive dovute all’incertezza

Questo permette di raggiungere un equilibrio più preciso tra sicurezza ed efficienza rispetto a quanto sia possibile con una calibrazione statica.

La gestione dell’energia si adatta alle condizioni reali

Grazie a informazioni continue sulla resistenza al rotolamento e sull’aderenza, il veicolo può anche modificare in tempo reale il modo in cui utilizza l’energia.

Ciò include:

  • Adattare l’erogazione della coppia in base alla resistenza attuale
  • Rendere più fluide le accelerazioni in condizioni di elevata resistenza
  • Ridurre le perdite energetiche causate dalla discrepanza tra il comportamento previsto e quello reale della strada

 

Un modo più preciso di interpretare le prestazioni dei veicoli elettrici 

Con la crescita dell’adozione dei veicoli elettrici, stanno cambiando anche le aspettative. I conducenti non si chiedono più soltanto quanta strada possano percorrere, ma vogliono essere certi che quel dato rifletta la realtà. Per le flotte questo aspetto diventa ancora più importante, poiché anche piccoli miglioramenti dell’efficienza possono generare benefici significativi quando vengono moltiplicati su numerosi veicoli e percorsi.

La differenza non dipende soltanto da algoritmi migliori, ma da dati migliori.

Road Surface Conditions di NIRA introduce proprio questo elemento mancante, trasformando i dati di guida reali in una fonte continua di intelligence stradale.

Tutto parte da ciò che accade realmente sulla strada.

  • Dati reali provenienti da veicoli connessi: Mentre i veicoli percorrono la rete stradale, l’interazione tra pneumatici e strada viene misurata continuamente. Questo fornisce informazioni dirette sui livelli di aderenza e sulla rugosità della superficie, basate sull’effettiva esperienza del veicolo.

  • Livelli di intelligence stradale: Questi dati vengono elaborati e organizzati in layer cartografici ad alta risoluzione che descrivono attrito, qualità della superficie e impatto delle condizioni meteorologiche sull’intera rete stradale.

  • Integrazione fluida nei sistemi: I dati vengono integrati nei sistemi del veicolo e nelle applicazioni, consentendo un processo decisionale continuo e consapevole delle condizioni effettive.

Questo crea una comprensione dinamica della strada, non basata su ipotesi, ma sulle sue condizioni reali.

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Dalla stima alla precisione del mondo reale 

I sistemi tradizionali si basano su modelli e valori medi. Forniscono una stima ragionevole, ma non riescono a rappresentare completamente la variabilità delle condizioni lungo un percorso. Integrando dati in tempo reale sulle condizioni della superficie stradale, queste stime diventano ancorate alla realtà.

L’autonomia diventa più prevedibile.

La pianificazione dei percorsi diventa più efficiente dal punto di vista energetico.

Il recupero energetico diventa più preciso.

Ciò che cambia non è soltanto la prestazione, ma anche la fiducia nel modo in cui questa viene calcolata.

Il veicolo non stima più come potrebbe comportarsi la strada. Reagisce a come la strada si comporta realmente, in tempo reale.