Hyundai Motor Company e Kia Motors Corporation hanno rivelato nuovi dettagli sull’innovativo sistema della pompa di calore, implementata sulla gamma globale di veicoli elettrici (EV) di Hyundai e Kia per massimizzare l’autonomia di guida elettrica alle basse temperature. La pompa di calore di Hyundai e Kia rappresenta una delle principali innovazioni nella gestione del calore massimizzando la distanza che i modelli elettrici dei brand possono percorrere con una singola carica, raccogliendo l’eccesso di calore per riscaldare l’abitacolo. A differenza di quel che accade in altri veicoli elettrici, essa consente di accendere il riscaldamento della propria auto senza influire in modo significativo sull’autonomia di guida. La tecnologia è stata introdotta per la prima volta nel 2014 sulla prima generazione di Kia Soul EV.
Composta da un compressore, un evaporatore e un condensatore, la pompa di calore catturava il calore residuo emesso dai componenti elettrici del veicolo, riciclando questa energia per riscaldare l’abitacolo in modo più efficiente. In questo modo i 180 km di autonomia di guida del modello erano salvaguardati anche con rigide condizioni climatiche. Questa tecnologia, già leader nel settore delle pompe di calore, è stata ora ulteriormente sviluppata per i nuovi veicoli elettrici di Hyundai e Kia. Il nuovo sistema utilizza il calore disperso da un numero maggiore di fonti per una ottimizzazione dell’autonomia a basse temperature. Queste innovazioni permettono ai veicoli elettrici Hyundai e Kia di offrire un’autonomia più consistente in condizioni climatiche fredde, mentre altri veicoli elettrici iniziano a mostrare un calo significativo dell’autonomia. L’efficacia di questa tecnologia è stata dimostrata da Kona Electric in un recente test in Norvegia, il più avanzato mercato di veicoli elettrici al mondo. La Norwegian Automotive Federation (NAF) ha recentemente testato e messo a confronto 20 veicoli elettrici in condizioni climatiche sia fredde che calde per identificare i modelli con l'autonomia di guida e le prestazioni di ricarica più coerenti ai rispettivi valori di omologazione. Il test ha monitorato la deviazione delle prestazioni di ciascun veicolo in condizioni climatiche di freddo rispetto ai dati dichiarati dai costruttori.Nelle condizioni di test WLTP (23° C), Kona Electric si è aggiudicata il primo posto in classifica percorrendo ben 405 km rispetto ai 449 km di autonomia dichiarata nel ciclo combinato WLTP, ora aggiornata a 484 km grazie agli ultimi miglioramenti del modello. In climi rigidi, Kona Electric ha assicurato il 91% della sua autonomia WLTP, scostandosi solo del 9% rispetto al valore dichiarato. La tecnologia della pompa di calore di Hyundai e Kia ha fatto il suo debutto sei anni fa sulla Kia Soul EV di prima generazione. Da allora questa tecnologia, già leader nel settore delle pompe di calore, è stata ora ulteriormente sviluppata per i nuovi veicoli elettrici dei due brand. Oggi immagazzina infatti molta più energia riciclando il calore residuo non solo dai moduli di potenza elettrica (PE) (motori di azionamento, caricatore di bordo e inverter), ma anche dal pacco batteria e dal caricatore slow charging. Il sistema utilizza il calore generato da questi componenti per vaporizzare il refrigerante dalla forma liquida a quella gassosa. Il gas ad alta pressione viene scaricato dal compressore e spostato in un condensatore per essere riconvertito in un liquido. Questo processo genera energia termica aggiuntiva che viene recuperata dalla pompa di calore e utilizzata per riscaldare l’abitacolo. L’energia catturata migliora l'efficienza dei sistemi HVAC (riscaldamento, ventilazione e aria condizionata) riscaldando in modo più efficiente e riducendo al minimo il consumo della batteria: in questo modo la pompa di calore riduce il consumo di energia dei sistemi HVAC, massimizzando l'autonomia di guida elettrica dell'auto. Hyundai e Kia continuano a sviluppare la loro tecnologia della pompa di calore per migliorare ulteriormente la captazione e l'efficienza energetica. Il sistema è stato gradualmente perfezionato dalla sua introduzione nel 2014 attraverso test svolti in condizioni di freddo estremo nella Svezia settentrionale, dove le temperature in inverno possono scendere fino a -35° C. Grazie a questi test in condizioni estreme, gli ingegneri hanno identificato ulteriori modalità per riciclare quanto più possibile il calore residuo con l’obiettivo di aumentare l'efficienza del sistema della pompa di calore. Testare la tecnologia in queste condizioni garantisce che la pompa sia in grado di funzionare anche negli ambienti più freddi. La pompa di calore è una delle numerose innovazioni dell’attuale generazione di veicoli elettrici di Hyundai e Kia, con la gestione del calore utilizzata anche per realizzare importanti miglioramenti nei pacchi batteria di veicoli elettrici. Un sistema di raffreddamento a liquido per i pacchi batteria di Hyundai e Kia EV al posto del convenzionale raffreddamento ad aria ha permesso un ulteriore incremento dell’autonomia, senza aumentare le dimensioni fisiche. Questo significa che le celle della batteria negli EV Hyundai e Kia possono essere imballate più saldamente, con i canali di raffreddamento a liquido che occupano meno spazio dei canali di raffreddamento ad aria, aumentando la densità della batteria fino al 35%. Questa tecnologia permette ai più recenti veicoli elettrici Hyundai e Kia di offrire circa il doppio dell’autonomia e della capacità della batteria rispetto a quelli di prima generazione. Ad esempio, la prima generazione di Soul EV offriva un’autonomia elettrica di circa 180 km con una singola carica del suo pacco batteria agli ioni di litio da 30 kWh. La seconda generazione del modello, con una batteria da 64 kWh che occupa uno spazio simile al precedente, è in grado di percorrere fino a 386 km con una singola carica. Uno studio condotto dal Ministero dell'Ambiente della Corea del Sud su Hyundai Kona Electric e Kia Niro EV ha rilevato che la pompa di calore ha ridotto significativamente il consumo della batteria a basse temperature. Le auto guidate a temperature di -7° C con il sistema HVAC attivato sono infatti state in grado di mantenere il 90% della loro percorrenza di guida rispetto ai viaggi intrapresi a una temperatura ambientale di 26° C, stabilendo un nuovo punto di riferimento per gli altri veicoli elettrici. Diversamente, i veicoli elettrici di altre case auto hanno visto il loro range di guida scendere tra il 18% e il 43% nelle stesse condizioni di test.