La cella 4680 arriva sulle e-bike. E le trasforma in ciclomotori.

Published by Radical Life Studios / MTB Report

Dal mondo dell’auto arriva il più grande formato di cella cilindrica degli ultimi decenni. Sulla carta promette meno componenti, meno costi, meno complessità. Dentro il tubo obliquo di una mountain bike i conti non tornano. E il prezzo da pagare è esattamente ciò per cui il settore ha combattuto negli ultimi tre anni: la leggerezza.

Cosa significa davvero 4680

Il numero non è un nome di modello né un codice di marketing. È una misura. Nelle celle cilindriche le prime due cifre indicano il diametro in millimetri, le due successive la lunghezza, e lo zero finale identifica la forma cilindrica. Una 18650 misura quindi 18 millimetri di diametro e 65 di lunghezza, una 21700 misura 21 per 70, e una 4680 arriva a 46 millimetri di diametro per 80 di altezza.

Chi oggi guida una e-mountain bike, quasi certamente pedala su celle 21700. Quel formato si è imposto come standard nella micromobilità perché offre il miglior compromesso tra rapporto peso potenza e compatibilità con i telai. Una batteria da 800 wattora è composta da quaranta o più celle singole, saldate tra loro e sorvegliate da un sistema di gestione che tiene sotto controllo ogni gruppo.

Con le 4680 sarebbero otto.

Perché l’industria automobilistica le vuole a tutti i costi

Il volume cresce con il quadrato del raggio, ed è per questo che il salto da 21 a 46 millimetri non è un passaggio intermedio ma un cambio di formato. Una 4680 contiene circa cinque volte l’energia di una 21700, all’incirca tra i 90 e i 100 wattora per cella.

Per un costruttore di automobili questo è già metà del lavoro. Meno celle significano meno punti di saldatura, meno connessioni, meno sensoristica e meno passaggi produttivi per ogni chilowattora. Tesla ha presentato il formato al Battery Day del 2020 proprio con questa promessa, cioè dimezzare il costo delle batterie. La strada però è stata tutt’altro che liscia: l’aumento della produzione ha convissuto a lungo con tassi di scarto elevati, e la cella è entrata e uscita più volte dalla Model Y. Nonostante questo altri stanno seguendo. BMW lavora su celle da 46 millimetri di diametro in altezze da 95 e 120 millimetri, e l’intero mondo delle celle cilindriche fuori dalla Cina si sta muovendo in quella direzione.

Da qui nasce la domanda inevitabile. Se il formato conquista auto e accumulo stazionario, quando arriva sulla bici?

Il calcolo che manda tutto a monte

Un sistema e-bike lavora a una tensione nominale di 36 volt. Questo significa dieci celle in serie, indipendentemente da quanto siano grandi. Dieci celle 21700 in serie formano un pacco molto sottile, e chi vuole più autonomia aggiunge un secondo o un terzo livello in parallelo. È così che dallo stesso sistema modulare nascono batterie da 400, 600 e 800 wattora.

Con le 4680 questa gradualità sparisce. Dieci celle in serie sono il minimo assoluto, e quel minimo si colloca già intorno ai 950 wattora. Non esiste una batteria più piccola. Non esiste una versione light. Non esiste un pacco da 430 wattora per un enduro da 18 chili né uno da 290 wattora per una trail bike che si comporti ancora come una bicicletta. Chi mette una 4680 nel tubo obliquo costruisce di serie una full power con batteria maggiorata, oppure non costruisce nulla.

Ed è qui che sta l’ironia della vicenda. Lo sviluppo più interessante nel mondo eMTB degli ultimi tre anni è andato esattamente nella direzione opposta. Sistemi più leggeri, batterie più piccole, range extender opzionali, bici da 17 o 18 chili che in discesa si comportano come un enduro normale. Un formato di cella che impone un pavimento di quasi un chilowattora non complica quella categoria, la cancella. Non per cattiveria, ma per geometria.

C’è poi il problema dello spazio. Quarantasei millimetri di diametro sono un limite rigido su almeno un asse, e i diametri maggiori si integrano visibilmente peggio negli alloggiamenti standard del tubo obliquo rispetto al formato attuale. Il progettista perde libertà proprio dove ne ha più bisogno, cioè attorno al motore, al movimento centrale e al leveraggio dell’ammortizzatore. Il tubo obliquo si ingrossa, il baricentro si sposta, e visivamente si torna al punto in cui il settore si trovava nel 2016. Bici che sembrano ciclomotori con i pedali.

Il mito della densità energetica

L’errore più diffuso in questo dibattito è dare per scontato che una cella più grande sia automaticamente una cella migliore. Non lo è. Sulle attuali 4680 di Tesla sono stati misurati circa 234 wattora per chilogrammo, e le buone 21700 di oggi si collocano su quel livello o più in alto. Il vantaggio del formato grande sta nei costi di produzione e nella semplificazione del pacco su scala milionaria, non nell’energia per chilo. Un diametro maggiore, di per sé, non garantisce né densità energetica né capacità di corrente né prestazioni termiche.

Sul fronte del raffreddamento è anzi la scelta peggiore. Più la cella è spessa, più sfavorevole diventa il rapporto tra superficie e volume, e più difficile è estrarre il calore dal centro. In auto il problema si risolve con il raffreddamento a liquido. Su una mountain bike il pacco vive dentro un tubo chiuso di alluminio o carbonio, senza circuito, senza pompa e senza radiatore. E viene sollecitato allo stesso modo durante una salita in modalità turbo a 28 gradi di luglio e nel bagagliaio rovente durante il trasferimento al bike park.

E poi c’è la cabinovia

L’aspetto che il dibattito sui formati tende a saltare è il caso di guasto. Una cella da 96 wattora libera circa cinque volte l’energia di una da 18 wattora quando qualcosa va storto. La fuga termica non è un costrutto teorico. È il motivo per cui alcuni impianti di risalita hanno iniziato a vietare in cabina le e-bike con batteria integrata, e per cui compagnie aeree, traghetti e spedizionieri continuano a irrigidire le proprie regole.

Celle più grandi non rendono questa discussione più semplice. Chi si aspetta che le norme sul trasporto delle batterie si allentino nei prossimi anni farebbe bene a guardare in che direzione sta andando l’energia contenuta nella singola cella.

Cosa arriverà davvero

Lo sguardo onesto verso il futuro passa dalla chimica, non dal diametro. Dal 2025 sono entrate in produzione di serie celle cilindriche con anodo al silicio, ed è lì che sta il guadagno realistico per le bici: più energia nello stesso spazio, dentro il collaudato involucro 21700, senza chiedere al progettista di gonfiare il tubo obliquo. A questo si aggiungono chimiche migliori, una gestione termica più intelligente e sistemi che convertono l’energia disponibile in avanzamento in modo più efficiente, invece di limitarsi a portarne di più in giro.

Quindi sì, la 4680 arriverà. Nelle auto, negli accumuli domestici, nei veicoli commerciali. Sulla mountain bike resterà per il prossimo futuro esattamente ciò che è oggi: una cella affascinante progettata per un altro veicolo. E se davvero finirà nel tubo obliquo, non sarà perché rende la bici migliore, ma perché la rende più pesante.