Scegliere un’auto elettrica

I veicoli elettrici sono dotati di un motore elettrico che per il suo funzionamento utilizza l’energia contenuta in una o più batterie ricaricabili. Esistono due tipi di auto elettriche: quelle “pure” che funzionano esclusivamente con motore elettrico, e quelle “ibride” che possiedono anche un motore a combustione interna, in grado far marciare il veicolo ma anche di ricaricare gli accumulatori.

Nei modelli elettrici “puri” gli accumulatori vengono caricati mediante l’allacciamento alla normale rete elettrica, analogamente a quanto si fa, ad esempio, coi telefoni cellulari. Esistono anche prototipi di auto dotati di pannelli fotovoltaici e quindi in grado di essere completamente autonomi dal punto di vista energetico, ma si tratta ancora di modelli in via di sperimentazione e non presenti sul mercato.

Auto ibride

In queste vetture sono presenti due diversi motori: uno è a combustione interna (tipicamente a benzina), l’altro è elettrico. Il motore a combustione, in particolare, svolge la duplice funzione di ricaricare le batterie e di fornire energia meccanica alla trazione. Il funzionamento di uno o dell’altro motore varia in base alla situazione: alle basse velocità agisce solo quello elettrico ma, nel caso serva la massima potenza o si viaggi a velocità elevate, entra in funzione anche quello a combustione.

Nelle auto ibride le frenate sono in grado di ricaricare le batterie: si tratta del cosiddetto “freno rigenerativo”. Come funziona? Invece di essere dissipata sotto forma di calore dai normali freni a disco (o a tamburo), l’energia della frenata viene utilizzata per ricaricare le batterie. In questo modo l’energia cinetica che il veicolo possiede non viene sprecata, ma recuperata per l’alimentazione del motore: si calcola si riesca a recuperare circa il 15% dell’energia prodotta. Su questi veicoli è comunque presente un impianto frenante di tipo tradizionale, che viene utilizzato per le frenate più impegnative e nelle situazioni di emergenza.

Vantaggi ambientali delle auto elettriche

I motori elettrici non producono, durante il loro funzionamento, alcuna sostanza inquinante: niente gas di scarico, particolato o vapore acqueo. Naturalmente, non ci si può fermare a queste constatazioni per affermare che i veicoli elettrici sono assolutamente ecocompatibili: infatti, le batterie devono essere pur sempre ricaricate con energia elettrica.

Ma questa energia da dove proviene? Se deriva da centrali termoelettriche che bruciano carbone o prodotti petroliferi, allora avremo che in realtà le emissioni inquinanti non sono state azzerate, bensì solo spostate fisicamente. E l’auto elettrica sarà di conseguenza sempre inquinante, anche se con differenti modalità. Ma se l’energia elettrica proviene da fonti rinnovabili come ad esempio l’energia solare, eolica o idroelettrica, in quel caso si avranno effettivamente motori a zero emissioni.

Questa distinzione è estremamente importante perché, se la giustificazione del motore elettrico è la sua sostenibilità ambientale, non ci si può accontentare di valutare solo il prodotto finale, ma bisogna tenere in considerazione l’intera filiera dell’energia.

I motori a combustione hanno un’efficienza energetica decisamente limitata: si parla del 25% circa per i motori benzina, mentre i diesel raggiungono il 40%. I motori elettrici invece possono raggiungere un livello di efficienza energetica davvero notevole, pari al 90%.

Infine, aspetto non trascurabile, i motori elettrici sono estremamente silenziosi e il loro utilizzo nelle grandi città può contribuire a ridurre significativamente i livelli di inquinamento acustico. Ipotizzando un utilizzo maggiore nelle città e nei centri abitati a causa della relativamente scarsa autonomia, le auto elettriche presentano il vantaggio di non consumare quando sono ferme. Infatti durante la fase di arresto il motore elettrico non lavora, a differenza dei motori a combustione che continuano a consumare anche in caso di coda o di sosta al semaforo.

Considerando quanto tempo si può passare imbottigliati nel traffico, le “emissioni zero” rappresenterebbero davvero un significativo passo avanti nella lotta all’inquinamento atmosferico.

Grazie a tutti questi vantaggi diretti sulla qualità dell’aria, per le auto elettriche pure non ci sono vincoli di ingresso nelle ZTL (Zone a Traffico Limitato) delle città, e sono esentate dai blocchi della circolazione motivati dall’eccessivo smog.

Prestazioni dell’auto elettrica

Lo sviluppo tecnologico ha portato alla trasformazione dei vecchi, pesanti e poco efficienti modelli di auto elettriche nelle vetture moderne che conosciamo: le prestazioni sono decisamente migliorate e in alcuni casi non hanno nulla da invidiare a quelle dei veicoli a combustione.

Ad esempio, le autovetture elettriche hanno ottime prestazioni durante la fase di accelerazione, arrivando addirittura a superare in alcuni casi quelle dei tradizionali motori a benzina; anche le velocità massime possono essere elevate. I modelli elettrici “puri” inoltre non necessitano di grosse prese d’aria sulla carrozzeria per raffreddare il motore, e questo consente una miglior aerodinamicità e consumi ridotti.

Dal punto di vista dell’autonomia sono stati fatti grossi passi avanti: i modelli di nuova concezione possono percorrere fino a 100 chilometri senza essere ricaricati, e le batterie sono costruite in modo tale da non diminuirne la durata anche dopo numerosi cicli di scarica e ricarica. Molto si sta facendo anche per diminuire i tempi di ricarica, che continuano ad essere ancora abbastanza lunghi.

Si parla in genere di 6-8 ore per una ricarica completa ma, considerando il fatto che tipicamente le auto elettriche vengono ricaricate di notte per essere utilizzate il giorno successivo, non si tratta di uno svantaggio troppo rilevante. Spesso inoltre le tariffe notturne dell’energia elettrica sono inferiori a quelle diurne, quindi la ricarica effettuata in queste ore può essere economicamente vantaggiosa. In alcuni casi si può arrivare comunque ad un livello soddisfacente di carica (80%) anche in un paio d’ore.

Pregi e difetti

La diffusione della trazione elettrica per auto significherebbe una parallela riduzione dei consumi di petrolio, e quindi un progressivo svincolamento dalle risorse energetiche non rinnovabili. Proprio per questo esistono i forti sospetti che i produttori petroliferi abbiano cercato di ostacolare la diffusione di queste tecnologie, congelandone i brevetti: infatti i primi modelli di auto elettrica risalgono addirittura al 1835! Possibile che ci siano voluti più di 150 anni per offrire questa tecnologia sul mercato dell’auto?

Fra gli aspetti positivi delle auto elettriche vi sono, come già discusso, un minore impatto ambientale sia a livello di inquinamento urbano sia in termini di rallentamento dei processi di riscaldamento globale.

Anche la quasi nulla rumorosità contribuisce significativamente al miglioramento della qualità di vita nelle grandi città, riducendo l’inquinamento acustico. I detrattori più puntigliosi ritengono invece l’assenza di rumorosità un pericolo in più per i pedoni e gli utenti della strada più vulnerabili (ciclisti e motociclisti): infatti i veicoli elettrici, non producendo rumore, possono causare investimenti o incidenti con maggior frequenza proprio perché il loro sopraggiungere viene poco percepito.

Le prestazioni dei motori elettrici sono migliori rispetto a quelle dei motori a combustione: minori consumi, migliore efficienza di rendimento (90%) e ottima accelerazione. Il motore elettrico, infatti, eroga istantaneamente la coppia massima, a differenza dei motori a combustione che prima di raggiungerla devono far arrivare il motore ad un determinato numero di giri.

In caso di incidente, i veicoli ad alimentazione esclusivamente elettrica non corrono alcun rischio di incendiarsi, perciò da questo punto di vista sono più sicuri di quelli a carburante. Ricordandosi comunque che abbiamo a che fare con accumulatori di energia elettrica, rimane un potenziale (seppur molto improbabile) rischio di folgorazione.

Le auto elettriche costano meno in termini di manutenzione meccanica: i proprietari possono dimenticarsi di interventi come la sostituzione dei filtri per il carburante, del liquido del radiatore o dell’olio motore, oppure le ispezioni per l’assegnazione del Bollino Blu. Periodicamente (nell’ordine di 5-6 anni), comunque le batterie vanno sostituite, e questo comporta spese non indifferenti.

Le spese di esercizio inoltre non dipenderebbero più dalle oscillazioni del prezzo del petrolio, e quindi anche per il consumatore ci sarebbero maggiori certezze sulla stabilità dei costi futuri.

Al momento, il maggiore scoglio alla diffusione di queste vetture è rappresentato dal loro prezzo di mercato, che si mantiene ancora a livelli a cui non tutti possono accedere. Le batterie da sole, infatti, possono costare dai 2000 ai 15mila euro.

Ad eccezione dei modelli più tecnologicamente avanzati (e per questo anche più costosi), la durata delle batterie non supera in genere i 100-150 chilometri; con tali autonomie, è impensabile di utilizzare i veicoli elettrici per il lunghi spostamenti. Al momento la circolazione nei centri urbani rimane l’unica modalità verosimile di utilizzo di queste autovetture. È altresì vero che, secondo le stime, l’80% dei cittadini europei effettua un pendolarismo di non più di 60 chilometri al giorno: perciò, i motori elettrici sono perfettamente idonei per questi spostamenti a corto raggio.

La tecnologia in continuo sviluppo inoltre permetterà molto probabilmente in un breve futuro di raggiungere autonomie superiori ai 300 chilometri. Infine, le batterie più economiche risentono purtroppo in modo negativo delle basse temperature, e questo può creare problemi di prestazioni nel periodo invernale.

Quando si tratta di scegliere un’auto elettrica o ibrida, a tutt’oggi la possibilità di scelta è piuttosto limitata; mentre sono abbastanza diffuse le piccole autovetture (minicar o microcar), le automobili nel vero senso della parola sono commercializzate solo in pochissimi modelli.

Quanto costa un’auto elettrica

Il problema del costo è l’aspetto più rilevante per quanto riguarda questi veicoli, poiché il componente maggiormente responsabile del prezzo finale è il sistema di batterie. Su un’automobile commercializzata ad esempio a 18mila euro, le batterie possono incidere anche per il 50% del prezzo di vendita: il costo medio è di 500 euro ogni kWh di potenza.

Queste cifre elevate non sono dovute tanto al costo delle materie prime, quanto alla sinora scarsa diffusione delle batterie. Dato che si tratta di novità tecnologiche, i prezzi saranno sicuramente destinati a scendere non appena le auto elettriche avranno una maggior diffusione sul mercato: si calcola che il costo per kWh possa dimezzarsi (250 euro) entro il 2020.

Fra le automobili vere e proprie spicca la Nissan Leaf, auto interamente elettrica a cinque porte ed omologata per il trasporto di cinque passeggeri. È in grado di raggiungere la velocità massima di 140 km/h, e ha un’autonomia di 160 chilometri: la ricarica viene effettuata allacciandosi alla rete domestica a 220 Volt, e si completa in otto ore. Il costo è ancora decisamente alto (si parla di circa 30mila euro); in Italia sarà probabilmente in vendita nel 2011.

Fra i produttori europei, la Opel ha invece lanciato il modello Ampera: si tratta di un’auto elettrica dotata di un piccolo motore a combustione (a benzina o etanolo) che non serve per la trazione, ma ha il compito di ricaricare le batterie durante la marcia. Il solo motore elettrico ha un’autonomia di 60 chilometri, ma ricaricando le batterie con quello a combustione si possono percorrere anche 500 chilometri. I consumi di questo motore a combustione sono bassissimi: con un litro si ricaricano le batterie per ben 60 chilometri.

La ricarica può anche essere effettuata attraverso le normali prese di corrente, e ci vogliono meno di tre ore per completarla. Questo modello può raggiungere i 160 km/h, e sarà in vendita alla fine del 2011. Il prezzo non è ancora stato notificato.

Al momento sono disponibili sul mercato le cosiddette minicar (o microcar) elettriche, omologate per due passeggeri. La ricarica delle batterie avviene attraverso le normali prese di corrente, e con un “pieno” di energia da meno di un euro si possono percorrere una sessantina di chilometri; le vetture sono in grado di raggiungere la velocità massima di 45 km/h, e questo le rende perciò estremamente adatte all’utilizzo nei centri urbani.

Queste minicar possono essere guidate anche dai giovani con età compresa fra i 14 e i 18 anni, previo conseguimento del certificato di idoneità alla guida (il cosiddetto “patentino”). C’è inoltre da sottolineare che questi mezzi, essendo immatricolati come “quadricicli leggeri”, consentono un risparmio del 50% circa sui costi dell’assicurazione mentre il bollo può essere gratuito, a seconda dei casi, per cinque anni o anche più.

Fra i modelli ibridi si segnala la Toyota Prius, l’automobile a doppia alimentazione (“full hybrid”) più commercializzata nel mondo. Dal 2009 è venduta nella sua terza versione, e nel 2011 potrà essere anche essere plug in, ovvero ricaricabile anche dalla rete elettrica. Secondo i test, il tempo di ricarica durerà meno di due ore, consentendo di percorrere fino a 15 chilometri esclusivamente con propulsione elettrica. Guidando con accortezza, è possibile viaggiare solo con l’energia elettrica, evitando di far entrare in funzione il propulsione a benzina.

La velocità massima della Prius è di 180 chilometri orari, ed il consumo medio combinato di entrambi i propulsori è di circa 2.6 litri per 100 chilometri. Questo significa consumi davvero ridotti: oltre 38 chilometri con un litro!