Al litio, al piombo o BOS?

Tra le più interessanti soluzioni al problema dell’immagazzinamento e della gestione dell’energia di bordo c’è quella studiata e messa a punto dall’azienda tedesca di alta tecnologia BOS (Balance of Storage Systems). Una soluzione che permette di utilizzare in modo integrato sia le classiche ed economiche batterie al piombo sia le nuove e più efficienti batterie al litio, in modo da poter sfruttare i vantaggi di entrambe.

Il sistema si basa sulle batterie al litio modulari LE300 (Lithium Extension) sviluppate dalla stessa BOS AG e utilizza le più recenti celle al litio-ferrofosfato (LiFePO4) che non presentano rischi di infiammabilità e si integrano con le normali batterie al piombo.

Parliamo di moduli che, accoppiati, forniscono 50 Ah occupando uno spazio inferiore a quello di una scatola da scarpe e non arrivano a 7 kg di peso. Soprattutto, sono moduli con un’elettronica integrata che permette un’installazione plug and play sull’impianto esistente: basta semplicemente collegare i moduli al polo positivo e negativo di una qualsiasi batteria tradizionale già presente a bordo per potenziare ed efficientare in modo assai significativo il sistema di storage.

Una delle caratteristiche del sistema LE300 Smart Battery è, infatti, quella di farsi carico della maggior parte dei cicli di ricarica, mentre la batteria al piombo funziona come un economico accumulatore di riserva che viene caricato con una priorità maggiore, mentre la batteria al litio immagazzina l‘energia in eccesso.

Nella fase di scaricamento, invece, si scarica soprattutto la batteria al litio, mentre la batteria al piombo interviene solo in caso di assorbimenti elevati o quando le batterie al litio sono completamente scariche. In questo modo, la batteria al piombo rimane sempre carica e la sua vita viene notevolmente prolungata, anche fino a 10 anni.

Insomma, un sistema estremamente interessante che, sia per la semplicità dell’installazione sia per il costo contenuto, merita senz’altro un approfondimento. A tal fine, abbiamo rivolto qualche domanda a Dominik Kemmerer, responsabile commerciale dell’azienda tedesca per il Sud Est Europa, Italia compresa.

Com’è nata BOS?
BOS Balance of Storage Systems è un’azienda high-tech tedesca fondata nel 2014 che si occupa di sistemi di accumulo di energia. Tutto è nato una decina di anni fa dall’esperienza di Benjamin Seckinger, CEO e co-fondatore, che era andato in Africa con una ONG per identificare soluzioni per la gestione dell’energia in luoghi privi di elettricità.

Al suo ritorno, iniziò a studiare un modo economico e affidabile per stoccare l’energia di quelli che oggi chiamiamo Solar Home Systems (SHS), ovvero piccole comunità rurali alimentate con energia rinnovabile. A fronte della tecnologia del litio molto costosa, la soluzione individuata fu quella di “risparmiare” le batterie al piombo che già si utilizzavano.

Da qui l’idea di creare batterie ibride che, in un certo senso, si prendessero cura di quelle al piombo, ad acido, AGM e Gel che fossero. Dopo 3 anni di studio è stato sviluppato e brevettato il LE300, Smart Battery System, una particolare batteria al litio con un Battery Management System, BMS, integrato.

Come si è arrivati alla nautica?
Come detto, il mercato dei nostri prodotti è quello relativo alle situazioni in cui non si ha accesso alla rete elettrica, tipicamente le aree rurali e semi urbane dei aesi in via di sviluppo, ma anche tutte quelle aree remote che richiedono un’alimentazione decentralizzata. I nostri prodotti, però, trovano largo uso anche nel mondo dei camper.

Grazie alla partnership con Hymer, il più grande produttore europeo di camper e veicoli ricreazionali, dal 2018 circa 6.000 camper sono stati equipaggiati con i nostri sistemi. Sul mercato ci sono già oltre 35.000 moduli delle nostre batterie LE300. Nel 2019, infine, l’azienda ha iniziato ad inserirsi anche nel settore nautico, in un primo tempo solo in Germania ora anche nel resto d’Europa e oltre.

Oggi le batterie al piombo, o AGM che siano, sono ancora molto meno costose di un’equivalente batteria al litio. E allora quali sono i vantaggi nell’installare le vostre batterie LE300 a bordo?
Oggi, su una barca “normale” la batteria al piombo ancora non ha rivali se confrontata con una batteria al litio di pari capacità. A partire dal costo decisamente inferiore. Però le batterie al litio sono più efficienti, durano di più, sono molto più leggere. E soprattutto sopportano molto meglio i cicli di carica e scarica. Con il nostro sistema integrato – batterie al piombo e batterie al litio modulari LE300 – riusciamo a offrire un sistema di stoccaggio dell’energia con i vantaggi di entrambe le batterie. Vantaggi che vanno dalla facilità di montaggio alla modularità e flessibilità d’uso, dalla maggior durata fino – e può sembrare strano – a un risparmio a lungo termine.

Partiamo allora dall’aspetto che ci trova più sensibili: il portafoglio. Com’è possibile risparmiare se una batteria al litio costa più del doppio di una batteria al piombo?
Facciamo degli esempi. Se un armatore che a bordo ha una batteria da 180 Ah vuole aumentare la sua autonomia energetica, esigenza molto frequente considerando il continuo aumento delle utenze elettriche, in passato aveva di fronte due possibilità. La prima: comprava una seconda batteria al piombo AGM da 180 Ah (di capacità effettiva pari a circa 100 Ah), spendendo relativamente poco, diciamo 300-400 euro, ma caricando a bordo una cinquantina di chilogrammi.

La seconda: comprava una batteria al litio da 100 Ah molto più leggera, spendendo circa 1400 euro compresa l’installazione che, contrariamente a quella della batteria al piombo, è relativamente complessa e deve essere fatta da personale qualificato. Di fronte a questi numeri, pur tenendo conto della maggior durata della batteria al litio (10 anni rispetto a 3-4), è chiaro che la batteria al piombo è più economica. Il discorso, però, cambia radicalmente con i nostri moduli LE300. Infatti, se prendiamo due moduli da 50 Ah, per un totale di 100 Ah, abbiamo messo a bordo 14 chilogrammi e speso poco più di 800 euro, compresa l’installazione, semplicissima, che può anche essere fatta in autonomia.

Al contempo abbiamo allungato la vita anche alla batteria al piombo che, non essendo sottoposta a continui cicli di carica e scarica che sono per la maggior parte a carico della batteria al litio, dura molto di più, anche il doppio.

Lo stesso ragionamento vale anche in caso di sostituzione della batteria al piombo?
Certamente. In questo caso posso diminuire la capacità della batteria AGM e implementare l’impianto con uno o più dei nostri moduli LE300, per una capacità che noi consigliamo si aggiri almeno intorno al 40 {2e3577d2bd6aebaa150c85c33fcd353783f1aa6c690283591e00ef60b3336fc8} della capacità totale. Ma anche di più, a seconda delle esigenze specifiche. Infatti, con il nostro sistema è possibile realizzare un impianto su misura senza problemi, senza dover intervenire sull’impianto elettrico che rimane immutato.

Tra l’altro è una soluzione fortemente consigliabile soprattutto per quelle imbarcazioni dotate di sistemi di produzione di energia rinnovabile, come pannelli solari, idrogeneratore, turbina eolica, sistemi che generano piccole quantità di energia in modo continuo che sono in grado di ripristinare costantemente la carica delle batterie. Con il nostro sistema, i continui cicli di carica e scarica sono assorbiti esclusivamente dalle batterie al litio, mentre quelle al piombo, che intervengono solo in caso di picchi di assorbimento, durano molto di più.

Per quanto riguarda l’affidabilità del sistema?
I moduli LE300 sono protetti contro sovracorrenti, sovratensioni, cortocircuiti, scarica profonda. Sono protetti persino per l’inversione di polarità. In ogni caso, visto che tutti i moduli sono uguali ma indipendenti, anche in caso di qualche danno il singolo modulo può essere isolato senza compromettere il funzionamento degli altri. A riguardo va comunque ricordato che i nostri moduli sono testati per condizioni estreme. Su oltre 25.000 moduli installati ne abbiamo riscontrato solo due difettosi. Di fatto, si tratta di un sistema sicuro e ridondante perché composto da più elementi indipendenti, quali la batteria al piombo e i moduli LE300.

Per barche di quali dimensioni è disponibile il vostro sistema?
Per il momento, il sistema è disponibile per impianti a 12 Volt, quindi, in linea di massima, per barche inferiori a 24 metri, visto che su barche più grandi generalmente la tensione è 24V. Tuttavia, stiamo progettando una batteria di seconda generazione da 12, 24 e 48 V che sarà in grado di funzionare anche come una batteria al litio puro, senza dover fare affidamento su una batteria al piombo.

Per maggiori informazioni: www.smart-battery-system.com