Elettriche
Auto elettriche: Pro e Contro della nuova tecnologia e possibili evoluzioni
Il settore delle auto elettriche ¨¨ in piena espansione, sebbene le quote di mercato rimangano ancora a livelli irrisori in tutte le principali regioni globali. I maggiori costruttori stanno investendo cifre colossali, destinate a crescere ulteriormente nei prossimi anni, per accompagnare la produzione verso uno sviluppo di massa. In quali tempi questa transizione possa completarsi, nessuno pu¨° onestamente affermare di saperlo con sufficiente precisione. L’ironia ¨¨ che stiamo parlando di un principio di funzionamento vecchio quasi quanto l’automobile stessa, anzi a fine XIX secolo erano le elettriche a godere di una maggiore diffusione, poi i miglioramenti dei motori a scoppio permisero loro di prendere il sopravvento; eppure solo oggi sembra essere arrivato il momento decisivo. Sembra. Perch¨¦ la strada da percorrere ¨¨ ancora lunga e in gran parte inesplorata. Per quale motivo di punto in bianco le vendite hanno preso il volo, relativamente parlando? Ci sono degli indubbi vantaggi. Rovesciando la questione, perch¨¦ invece se ne vendono ancora cos¨¬ poche? Gli svantaggi sono altrettanto consistenti, alcuni palesi, altri pi¨´ nascosti. Proviamo allora a riassumere pregi e difetti dell’auto elettrica.
I vantaggi delle auto elettriche
Accelerazione
¡ªCominciamo dall’aspetto puramente motoristico. A parit¨¤ di potenza impiegata, un’auto elettrica avr¨¤ sempre un’accelerazione di gran lunga superiore a quella di qualsiasi veicolo a combustione. La differenza sta nell’erogazione della coppia motrice. In un motore elettrico essa ¨¨ disponibile totalmente fin dall’avviamento e lo resta per gran parte del regime di rotazione predefinito dal costruttore. Invece in un motore endotermico la coppia ¨¨ molto bassa nei primi giri, sale fino al valore massimo in un arco relativamente ristretto di giri, poi crolla. Quindi un tradizionale motore a combustione fornisce forza utilizzabile per il movimento delle ruote in misura molto contenuta rispetto all’energia impiegata. In altri termini, un motore elettrico ¨¨ molto pi¨´ efficiente. I migliori motori a benzina sotto questo punto di vista raggiungono un’efficienza del 30%, i diesel possono arrivare al 43%; i motori elettrici per auto vanno dall’80 al 90%. Parliamo qui esclusivamente dell’efficienza energetica legata al funzionamento del motore. L’efficienza complessiva deve invece tenere conto anche dei processi di produzione e trasporto dell’energia, di fabbricazione del veicolo e del suo smaltimento a fine vita. In questo caso i valori calano sensibilmente.
Semplicit¨¤ di costruzione
¡ªUn motore elettrico ¨¨ di gran lunga pi¨´ compatto, a parit¨¤ di potenza, rispetto ad un propulsore endotermico. Non serve il cambio, sono quasi assenti le parti meccaniche in movimento soggette ad usura o rotture, cos¨¬ come sono inutili i relativi impianti di lubrificazione.
Motore e batterie quasi non richiedono manutenzione. Negli ultimi anni le batterie sono notevolmente migliorate nella gestione del calore e vengono protette in modo pi¨´ robusto, al punto che ormai i costruttori offrono su di esse garanzie da almeno 8 anni o 100.000 Km. Anche i veicoli a trazione integrale risultano notevolmente semplificati: invece di un ingombrante albero di trasmissione e differenziale centrale, si monta un secondo motore sull’altro asse e il gioco ¨¨ fatto. In alcune soluzioni particolarmente sofisticate, sebbene ancora poco utilizzate, addirittura si montano quattro piccoli motori direttamente sopra ogni ruota, eliminando anche gli altri differenziali.
Guidabilit¨¤
¡ªLa necessaria collocazione della batteria sul fondo della vettura, dato peso e ingombro delle varie celle, permette di abbassare in modo consistente il centro di gravit¨¤ del veicolo. Di conseguenza la tenuta di strada ¨¨ notevolmente migliore, in particolare nelle curve; se anche il veicolo ¨¨ alto, quindi sottoposto a maggiore rollio (pensiamo a SUV, monovolume o furgoni), l’avere una massa importante in basso e al centro permette di compensare l’effetto delle forze laterali.
Frenata rigenerativa
¡ªSi tratta della ricarica della batteria tramite la conversione in elettricit¨¤ dell’energia cinetica proveniente dalle decelerazioni, ¨¨ uno dei pi¨´ grandi vantaggi delle auto elettriche (e anche delle ibride). In una marcia fatta di frequenti frenate e ripartenze, quindi la tipica circolazione cittadina, ¨¨ possibile recuperare parecchia energia e prolungare quindi significativamente l’autonomia della batteria, senza spendere un centesimo: infatti quell’energia cinetica viene generata comunque; se non recuperata, si disperderebbe sotto forma di calore.
Consumi
¡ªil vantaggio qui ¨¨ parziale e anche difficile da quantificare, perch¨¦ dipende da troppe variabili. Poich¨¦ un motore elettrico ¨¨ di gran lunga pi¨´ efficiente di uno termico, esso consuma molta meno energia per ottenere la stessa quantit¨¤ di forza motrice. Ma sul consumo totale del veicolo incidono parecchi altri fattori, quali peso e forma del veicolo, stile di guida, temperatura esterna; sul costo dell’energia incide anche la provenienza dell’energia stessa. Caricare a casa propria costa circa 25 centesimi al kWh, invece questa entit¨¤ pu¨° anche raddoppiare se si usa una colonnina privata; anche qui le cifre sono molto diverse a seconda dei piani tariffari sottoscritti. Per fare un esempio pratico su alcuni tra i modelli pi¨´ venduti, la Nissan Leaf ha un consumo medio dichiarato da 18 a 21 kWh per 100 Km; la Renault Zoe va da 13 a 15 kWh; la Smart EQ Fortwo va da 12,9 a 20,1 kWh. Ipotizzando di caricarle quasi sempre a casa, avremmo una spesa media teorica da 3,30 a 5 euro per 100 Km.
Se usassimo sempre una colonnina rapida a prezzo massimo, andremmo da circa 6,60 a 10 euro per 100 Km. Osserviamo ora alcuni modelli diesel tra i pi¨´ efficienti, consumi medi dichiarati in citt¨¤ (dove le auto elettriche circolano per la quasi totalit¨¤ del loro tempo): Peugeot 208 75 cavalli, 4,2 litri/100 Km; Lancia Ypsilon 80 cv, 4,5 litri; Volkswagen Polo 80 cv, 4,3 litri. Quindi una spesa tra 6,30 e 6,70 €/100 Km (sulla base del prezzo medio nazionale del gasolio a marzo). Come si vede, molto dipende da dove si fa rifornimento di energia. Usando sempre la rete domestica e avvalendosi della frenata rigenerativa, la spesa per i consumi di un’elettrica pu¨° diminuire di parecchio. Rivolgendosi alle stazioni di ricarica pi¨´ costose, si sale molto. Un po’ come andare dal benzinaio pi¨´ esoso invece di quello pi¨´ “risparmioso”.
Vantaggi fiscali
¡ªCi sono agevolazioni interessanti. In Italia l’ultima in ordine di tempo ¨¨ stata varata con l’attuale legge di bilancio, il famoso ecobonus. Previsto per due anni, assegna un contributo statale sotto forma di sconto sull’acquisto per tutti i veicoli nuovi le cui emissioni di CO2 siano inferiori a 70 g/Km e che abbiano un prezzo di listino massimo di 50.000 euro Iva esclusa (ad oggi, 61.000 euro Iva compresa). Il bonus non ¨¨ specifico per le auto elettriche ma saranno loro a godere del contributo maggiore, 6.000 euro se contestualmente si rottama un veicolo fino ad Euro 4, altrimenti sono 4.000. bonus
I veicoli elettrici inoltre sono esenti per 5 anni dal pagamento della tassa di possesso (il bollo auto), mentre dal sesto anno in poi pagano un quarto dell’importo previsto per la stessa potenza. In alcune regioni ci sono ulteriori contributi sull’acquisto per veicoli elettrici commerciali, se si rottamano quelli vecchi: Piemonte, Lombardia, Emilia-Romagna, Veneto e Friuli Venezia Giulia.
Accesso ai centri storici
¡ªLe auto elettriche possono circolare in tutte le ZTL e naturalmente non subiscono i blocchi del traffico. Inoltre in molte citt¨¤ possono parcheggiare gratuitamente sulle strisce blu.
Vantaggi ambientali
¡ªSi tratta ovviamente dell’assenza di emissioni allo scarico, perch¨¦ non esiste lo scarico. Su questo c’¨¨ poco da dire, si tratta di un fattore palese. E’ indubbio che una diffusione su larga scala dei veicoli elettrici nei centri urbani contribuirebbe moltissimo a ridurre l’inquinamento atmosferico legato al trasporto. Resterebbe quello proveniente dall’attivit¨¤ industriale e dagli edifici, di gran lunga superiore. Ma questa ¨¨ tutta un’altra storia.
Gli svantaggi delle auto elettriche
Le batterie
¡ªI problemi pi¨´ grossi delle auto elettriche, quelli che ne hanno causato la mancata diffusione di massa, sono tutti legati alle batterie. L’attuale tecnologia non consente agli accumulatori al litio d’immagazzinare energia con densit¨¤ sufficiente ad ottenere autonomia di percorrenza paragonabile ai veicoli tradizionali. Oggi un’auto elettrica di prezzo ragionevole raramente riesce a superare 300 Km con una carica.
Auto elettriche, i pericoli d'incendio
Le auto elettriche s'incendiano? Cosa accade quando prende fuoco una batteria? Il rischio d'incendio ¨¨ intrinseco in qualsiasi veicolo, indipendentemente dalla sua forma di alimentazione. Finora le statistiche indicano percentuali molto inferiori di incendi che coinvolgono veicoli a batterie, confrontandoli con gli eventi legati alle auto termiche. Tuttavia va sottolineato che la maggior parte dei veicoli elettrici in circolazione ha ancora et¨¤ molto bassa, quindi sar¨¤ necessario attendere qualche anno per un confronto pi¨´ preciso. Per quanto riguarda la specificit¨¤ nel rischio, come spiegano diversi esperti del settore, potrebbero esserci problemi nel modo in cui, l'eventuale eccesso di calore si propaga dalla batteria verso l'esterno; cio¨¨ una differenza tra il calore generato nella batteria e quello dissipato. Quando ¨¨ troppo elevata, si verifica un cortocircuito, da qui l'incendio. Ci sono anche preoccupazioni nelle modalit¨¤ di spegnere l'incendio una volta avvenuto, in particolare nelle autorimesse sotterranee, perch¨¦ per raffreddare la batteria servono enormi quantit¨¤ d'acqua.
Auto elettriche come funzionano
¡ªPer andare oltre ¨¨ necessario aumentare il numero di celle, aggravando il veicolo di un peso enorme. E facendone salire notevolmente il prezzo. Se aumenta il peso, aumenta anche la richiesta di energia per trasportarlo; un circolo vizioso. E’ vero che, nell’ottica di un utilizzo urbano, 200 Km al giorno sarebbero pi¨´ che sufficienti per molti pendolari. Ma se si punta ad uno sviluppo di massa, non si pu¨° pretendere che la gente acquisti due auto, una per la citt¨¤ e un’altra per i viaggi. I costruttori stanno lavorando in termini di ricerca per migliorare la densit¨¤ delle batterie, per¨° le vere evoluzioni richiedono tempi di maturazione non comprimibili.
L’infrastruttura di ricarica
Le colonnine pubbliche e private sono in costante aumento, ma sono ancora poche e concentrate nelle grandi citt¨¤. Sono in corso di attuazione progetti continentali e nazionali per creare una rete di stazioni di ricarica lungo le principali autostrade, per¨° anche questo richieder¨¤ del tempo. Le attuali colonnine sono sufficienti per il parco auto circolante oggi; tuttavia se si vuole un’espansione sostanziale dovranno crescere esponenzialmente.
Tempi lunghi di ricarica
¡ªLe colonnine di ricarica ultrarapida (poche) permettono di accumulare in circa 30 minuti energia sufficiente per l’80% della capacit¨¤. Ma mezz’ora per fare il “pieno” ¨¨ un tempo enorme, se paragonato ai 2-3 minuti di un rifornimento tradizionale. Data la scarsit¨¤ di stazioni installate, se si trova la colonnina occupata bisogna aspettare un’ora, o sprecare preziosa energia in esaurimento per cercarne un’altra, magari molto lontana. Altrimenti ci si deve fermare in continuazione. Oppure si devono impiegare parecchie ore nel collegamento alla presa domestica.
Le prese domestiche
¡ªNon ¨¨ necessario effettuare interventi o chiedere autorizzazioni. Per¨° se la potenza installata ¨¨ poca (3 kW come la maggior parte delle abitazioni), il contatore potrebbe andare in sovraccarico. Quindi potrebbe diventare necessario chiedere al fornitore di elettricit¨¤ un adeguamento della potenza. Ci¨° comporterebbe ovviamente una spesa superiore. Inoltre le prese normali potrebbero facilmente surriscaldarsi. Per questo ¨¨ quasi indispensabile installare una wall box.
Il peso
¡ªLe auto elettriche sono molto pesanti di quelle tradizionali, proprio a causa della batteria. Pi¨´ questa ¨¨ capace, maggiore sar¨¤ il suo peso, quindi la richiesta di energia salir¨¤ in proporzione. Alcuni esempi: la Renault Zoe (lunghezza 408 cm) pesa 1.480 Kg con la batteria pi¨´ grossa; la Clio (406 cm) diesel di pari potenza pesa 1.235 Kg, quella a benzina 1.165 Kg. La Smart EQ Fortwo (274 cm) pesa 1.085 Kg, quella a benzina d’ingresso (15 cavalli in pi¨´) pesa 890 Kg; in questo caso la differenza ¨¨ ridotta perch¨¦ la EQ ha una batteria molto piccola. Appunto.
Gestione delle temperature
¡ªIl surriscaldamento ¨¨ un problema comune a tutti i motori, cos¨¬ come il freddo intenso. Ma sulle auto elettriche sono ancora le batterie a necessitare delle attenzioni maggiori. La temperatura utile d’esercizio ¨¨ molto ristretta, da 25 a 45¡ã C. Per mantenerla si usano impianti di raffreddamento molto complessi. Ci¨° pone seri limiti nel mantenere andature sostenute per tempi prolungati.
E’ anche per questo motivo che le velocit¨¤ massime delle auto elettriche di prezzi non stellari vengono elettronicamente tenute molto basse, raramente oltre i 160 Km/h; l’altra importante causa ¨¨ l’evitare l’esaurimento precoce della carica, magari in una zona dove non ci sono colonnine. Un’altra ragione per cui l’habitat naturale dei veicoli elettrici, finora, resta confinato alle aree urbane. Da non sottovalutare il freddo: nei mesi invernali pi¨´ rigidi l’autonomia pu¨° ridursi anche di un terzo.
Prezzi alti
¡ªLe auto elettriche hanno prezzi molto alti, rispetto alle vetture tradizionali di potenza corrispondente. Perch¨¦? Ancora una volta a causa delle batterie. Attualmente il loro costo viaggia approssimativamente intorno ai 200 dollari al kWh. Per avere un’autonomia di almeno 250 Km reali servono circa 40 kWh, quindi 8.000 dollari (7.120 euro al cambio attuale). Il conto ¨¨ presto fatto.
Rete elettrica
¡ªImmaginiamo che in breve tempo la diffusione delle auto elettriche cresca a livelli esponenziali. Quindi la richiesta di energia per il trasporto si sposterebbe molto rapidamente dai derivati del petrolio all’elettricit¨¤. L’infrastruttura di produzione e distribuzione dell’energia elettrica ¨¨ pronta ad una trasformazione cos¨¬ grande e complessa? Non ¨¨ chiaro. Il fatto che non lo sia dovrebbe gi¨¤ far riflettere.
Produzione dell’energia
¡ªLa sostenibilit¨¤ ambientale ¨¨ il primo elemento, forse l’unico, su cui si basa la spinta verso l’auto elettrica. Ma l’elettricit¨¤ come viene prodotta? Secondo i dati di GSE, il gestore italiano dei servizi energetici, nel 2017 il mix nazionale di fonti primarie per la produzione dell’energia elettrica vedeva per il 42,34% gas naturale, per il 36,6% fonti rinnovabili, per il 13,75% carbone, poi nucleare (dall’estero) per il 3,68%, 0,75% di prodotti petroliferi e 2,88% da altre fonti di energia.
Le fonti rinnovabili non sono magiche, n¨¦ inesauribili, a dispetto del nome. Sole e vento ne costituiscono una piccola parte; il grosso lo fanno invece le centrali idroelettriche, gi¨¤ sfruttate al massimo. Per far fronte ad un aumento cos¨¬ grosso della domanda, si dovrebbe dunque ricorrere ulteriormente soprattutto a gas e carbone, anch’essi acquistati dall’estero (come l’energia nucleare). Quindi il circolo completo della sostenibilit¨¤ ambientale non sarebbe pi¨´ cos¨¬ favorevole.
Materie prime
¡ªC’¨¨ infine un problema macroeconomico e politico di ordine diverso. Le materie prime principali per fabbricare le batterie sono litio e cobalto. Entrambe sostanze oggi e in futuro sotto il controllo della Cina.
Che, com’¨¨ ovvio, far¨¤ prima i propri interessi, i quali raramente sono in sintonia con i nostri. Per quanto riguarda il Cobalto, inoltre, il maggior produttore mondiale ¨¨ la Repubblica Democratica del Congo, nelle cui miniere vengono impiegati in condizioni a dir poco pessime soprattutto i bambini.
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