Formula E, o competiție de curse complet electrice, reprezintă o tehnologie inovatoare care ar putea fi folosită inclusiv în vehiculele încărcate la o stație de încărcare pentru oamenii simpli. Pentru a permite mașinilor de Formula E să atingă viteze impresionante, inginerii folosesc numeroase soluții tehnice pentru a maximiza performanțele bateriilor. Inovația pornește de la baterii și se extinde la toate componentele mașinii. În esență, bateriile mașinilor de Formula E sunt similare celor utilizate în produse cotidiene, scrie BBC News.
Pe 6 decembrie, 20 de mașini vor concura pe circuitul stradal Sao Paulo din Brazilia. Întins pe 2,93 km, traseul este dominat de linii drepte lungi pe care mașinile pot atinge viteza maximă. Există doar 11 viraje.
Aceste mașini vor ajunge la viteze de până la 322 km/h și vor accelera de la 0 la 96 km/h în doar 1,82 secunde. Deși nu sunt la fel de rapide ca monoposturile de Formula 1, care pot atinge 375 km/h, trebuie reținut că acestea sunt vehicule complet electrice.
ePrix-ul din Sao Paulo va deschide cel de-al 12-lea sezon de Formula E – cea mai rapidă competiție de curse pentru vehicule electrice din lume. Lansată în 2014, seria a evoluat rapid, adăugând noi echipe și curse, dar și mașini din ce în ce mai performante. Modelele actuale se apropie ca viteză de cele din Formula 1, iar următoarea generație, anunțată în noiembrie, promite să fie și mai rapidă.
Cele mai rapide mașini electrice din lume
Deși Formula E este rapidă, cele mai rapide vehicule electrice se găsesc în afara competițiilor. În septembrie 2025, Yangwang U9 Xtreme, produs de compania chineză BYD, a devenit nu doar cea mai rapidă mașină electrică de serie din lume, ci și cea mai rapidă mașină de serie în general, atingând 496,22 km/h. Vehiculele experimentale sunt chiar și mai rapide, precum Venturi Buckeye Bullet 3, construit de Universitatea de Stat din Ohio, care a stabilit un record mondial cu o viteză medie de 549,4 km/h.
Pentru a permite mașinilor de Formula E să atingă viteze impresionante, inginerii folosesc numeroase soluții tehnice pentru a maximiza performanțele bateriilor. Inovația pornește de la baterii și se extinde la toate componentele mașinii. Multe dintre tehnologiile dezvoltate aici sunt ulterior integrate în vehicule electrice obișnuite, contribuind la expansiunea mobilității electrice și la reducerea emisiilor globale.
În esență, bateriile mașinilor de Formula E sunt similare celor utilizate în produse cotidiene.
"Bateria din telecomanda televizorului are aceeași reacție chimică fundamentală ca și celulele folosite în vehicule și sporturi cu motor", a explicat Douglas Campling, director general de sporturi cu motor la Fortescue Zero din Kidlington, Marea Britanie.
Toate bateriile sunt formate dintr-un catod și un anod. Când sunt în repaus, acestea sunt separate prin bariere interne, iar când bateria este utilizată, cele două sunt conectate, iar electronii curg de la anod la catod, generând energia necesară – fie pentru un smartphone, fie pentru un monopost electric.
Proiectarea unei baterii capabile să alimenteze o mașină de curse la viteză maximă pe durata întregii competiții este o provocare majoră. În primii ani ai Formulei E, acest lucru nu era posibil.
"Piloții trebuiau să schimbe mașinile la mijlocul cursei, deoarece autonomia era prea mică", spune Beth Paretta, vicepreședinte sportiv al Formulei E.
Astăzi, piloții termină cursa cu aceeași mașină. Bateriile moderne pot stoca mult mai multă energie: monoposturile pornesc cu aproximativ 52 kWh, suficient pentru a alimenta un frigider cu congelator timp de aproape două luni.
Însă nu doar cantitatea de energie contează, ci și viteza cu care aceasta poate fi livrată.
"Pachetul de baterii de Formula E poate furniza și primi energie la o putere de 600 kW, echivalentul a peste 800 de cai putere. Prin comparație, bateria unui Toyota Prius oferă mai puțin de jumătate din această putere", spune Campling.
O altă caracteristică importantă este C-rate, care indică cât de repede poate fi descărcată complet bateria.
"Celulele pe care le folosim au un C-rate extrem de ridicat", explică Campling.
Pentru a obține această performanță, sute de "celule" de baterie, de dimensiunea unui caiet A5, sunt stivuite în module. Între ele se află plăci de răcire, iar întregul ansamblu are un rol structural, contribuind la rigiditatea șasiului mașinii.
"Șasiul singur nu ar trece testele de compresie și torsiune. Integrarea bateriei ca element structural reduce greutatea totală", a adăugat Campling.
Bateriile folosesc chimia litiu-ion, cu o variantă NMC (nichel-mangan-cobalt), ideală pentru aplicații de putere ridicată. Chiar și așa, există o aparentă lipsă de energie: deși mașina pornește cu 52 kWh, "cursa poate consuma până la 90 kWh".
"Când încep, au doar 65% din energia necesară ca să termine. Dacă ar merge constant la putere maximă, nu ar ajunge la final", adaugă Paretta.
Încărcarea bateriei în timpul cursei
Inginerii au rezolvat această problemă prin două metode:
-
Frânare regenerativă. Atât motorul de pe puntea față, cât și cel de pe spate pot funcționa ca generatoare, reîncărcând bateria în timpul frânării. Puntea spate nici măcar nu are frâne cu fricțiune, reducând poluarea cu particule și crescând eficiența energetică. Pentru a permite acest sistem, pistele includ adesea viraje sau șicane suplimentare. "Avem nevoie de astfel de zone ca să regenerăm energia", spune Paretta.
-
Încărcare ultrarapidă în timpul cursei (Pit Boost). În sezonul cel mai recent a fost introdusă tehnologia Pit Boost, dezvoltată de Fortescue Zero. Mașinile intră la boxe, sunt conectate la un încărcător și primesc 3,85 kWh în doar 30 de secunde, la o putere de 600 kW – de patru ori mai mult decât cele mai rapide încărcătoare comerciale.
Această strategie adaugă complexitate curselor: piloții trebuie să decidă momentul optim pentru alimentare, iar în ultimele tururi, transmisiunile TV afișează energia rămasă, crescând suspansul.
Tehnologia de încărcare rapidă ar putea fi aplicată și vehiculelor electrice obișnuite.
"Pe măsură ce autonomia a crescut, anxietatea legată de autonomie a scăzut. Acum preocuparea principală este încărcarea: Poți încărca unde și când ai nevoie? Cât timp vei fi nevoit să aștepți?. Mai multe stații ajută, dar și încărcarea mai rapidă va fi esențială pentru producători", spune Campling.
Multe soluții din Formula E sunt deja transferate către vehicule de serie. De exemplu, Fortescue Zero a dezvoltat sistemul de gestionare a bateriei Elysia, care utilizează senzori și software pentru a detecta defecțiunile și a optimiza performanța. Acesta este deja implementat în toate vehiculele Jaguar Land Rover și permite, printre altele, încărcări mai rapide.
Tehnologii auto precum oglinzile retrovizoare sau frânele antiblocare au fost inițial dezvoltate pentru competiții, iar același lucru se întâmplă acum și cu tehnologia electrică.
"Pista de curse a fost dintotdeauna un laborator. Mașinile care vor lua startul la Sao Paulo vor purta tehnologie care, peste câțiva ani, se va regăsi în mașina ta", spune Paretta.