Auto elettrica: differenze tra le versioni

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=== Ricarica ===
=== Ricarica ===
Le batterie delle vetture elettriche devono essere ricaricate periodicamente (vedi anche ''Sostituzione delle batterie'', più sotto). Le auto elettriche solitamente vengono caricate dalla [[rete elettrica]]. In questo caso l'energia è generata da una varietà di risorse come il [[carbone]], l'[[energia idroelettrica]], l'[[olio combustibile]], il [[gas naturale]], altre [[Energie rinnovabili|fonti rinnovabili]] o, infine, nei paesi in cui è previsto l'uso, l'[[energia nucleare]].
Le batterie delle vetture elettriche devono essere ricaricate periodicamente (vedi anche ''Sostituzione delle batterie'', più sotto). Le auto elettriche solitamente vengono caricate dalla [[rete elettrica]]. In questo caso l'energia è generata da una varietà di risorse come il [[carbone]], l'[[energia idroelettrica]], l'[[olio combustibile]], il [[gas naturale]], altre [[Energie rinnovabili|fonti rinnovabili]] o, infine, nei paesi in cui è previsto l'us[https://www.100ttani.com/category/auto-elettriche/ o], l'[[energia nucleare]].


La maggior parte delle auto elettriche (es. [[Nissan Leaf]], [[Tesla Model S]], [[Renault Zoe]], [[BMW i3]]) possono essere ricaricate all'80% della loro capacità in 30 minuti con ricarica in corrente continua.
La maggior parte delle auto elettriche (es. [[Nissan Leaf]], [[Tesla Model S]], [[Renault Zoe]], [[BMW i3]]) possono essere ricaricate all'80% della loro capacità in 30 minuti con ricarica in corrente continua.

Versione delle 01:15, 23 ago 2020

Tesla Model 3, l'auto elettrica della Tesla Motors in vendita a partire dalla fine 2017

L'auto elettrica è un'automobile con motore elettrico che utilizza come fonte di energia primaria l'energia chimica immagazzinata in una o più batterie ricaricabili e resa disponibile da queste al motore sotto forma di energia elettrica.

I veicoli elettrici hanno complessivamente una maggiore efficienza energetica rispetto ai motori a combustione interna[1]; come peculiarità svantaggiosa si hanno una limitata autonomia fra le ricariche, un elevato tempo impiegato per la ricarica e la scarsa durata delle batterie, anche se con l'avanzare della ricerca su nuovi tipi di batterie ricaricabili e nuove tecnologie ne hanno incrementato l'autonomia e la vita utile, riducendone contemporaneamente il tempo di ricarica.[2]

Storia

Lo stesso argomento in dettaglio: Storia dell'auto elettrica.
Camille Jenatzy a bordo del prototipo da record La Jamais Contente, nel 1899
Thomas Alva Edison sulla sua Studebaker Electric nel 1903

Comparsi i primi prototipi dimostrativi nella prima metà dell'Ottocento, tra i quali si ricorda la carrozza elettrica realizzata da Robert Anderson tra il 1832 e il 1839, il primo prototipo evoluto di autovettura elettrica fu costruito dal britannico Thomas Parker nel 1884, utilizzando delle batterie speciali ad alta capacità da lui progettate,[3][4] sebbene la Flocken Elektrowagen del 1888, del tedesco Andreas Flocken, sia comunemente indicata come la prima autovettura elettrica mai realizzata.[5]

La propulsione elettrica era tra i metodi preferiti di locomozione per gli autoveicoli tra la fine del XIX secolo e l'inizio del XX secolo, in quanto fornivano un livello di comfort e di affidabilità che non poteva essere raggiunto attraverso le macchine a combustione del tempo.[6]

I veicoli elettrici a batteria (BEV), prodotti dalle ditte Anthony Electric, Baker Electric, Detroit Electric e altre, nel corso dei primi anni del XX secolo e per un certo tempo, si vendettero di più rispetto ai veicoli a combustione. A causa però dei limiti tecnologici delle batterie, e della mancanza di una qualsiasi tecnologia di controllo della carica e della trazione (a transistor o a valvola termoionica), la velocità massima di questi primi veicoli elettrici era limitata a circa 32 km/h.

Successivamente, i progressi tecnologici nel settore automobilistico portarono l'affidabilità, le prestazioni e il comfort dei veicoli a benzina a un livello tale per cui il conseguente successo commerciale relegò i veicoli elettrici in pochissimi settori di nicchia. Il parco di autoveicoli elettrici alla fine del XX secolo raggiunse il picco di 30 000 unità su scala mondiale.[7]

A partire dalla fine degli anni novanta del XX secolo, la ricerca e lo sviluppo di nuove tecnologie per le batterie fu pilotato dalla impetuosa crescita della domanda di computer portatili e di telefoni cellulari, con la richiesta da parte dei consumatori di schermi più larghi e più luminosi e di batterie di durata più lunga. Il mercato dei veicoli elettrici ha beneficiato grandemente dei progressi ottenuti, in particolare dalla ricerca sulle batterie basate sul litio.

Batterie

Raffronto delle autonomie (in miglia) dei principali modelli in commercio a luglio 2017[8]

Durata e autonomia

Le autovetture elettriche hanno un'autonomia che varia di molto. Le case costruttrici dichiarano, per i modelli equipaggiati con batterie al litio, delle autonomie tipicamente dell'ordine dai 200 ai 400 km[8], mentre per alcuni degli ultimi modelli in commercio, si dichiara fino a 600 km.[2]

L'autonomia di un'auto elettrica viene aumentata utilizzando un sistema di ricarica automatica nelle fasi di rallentamento, discesa e frenata, come il sistema KERS, che recupera all''incirca il 15% dell'energia impiegata in un medio percorso.

Allo stesso modo, la durata o utilizzabilità di una batteria dipende anche dalle condizioni ambientali: a temperature molto alte o estremamente basse le batterie perdono autonomia, soprattutto in quest'ultimo caso:[9]

Temperatura ambientale Riscaldamento o climatizzatore Autonomia rispetto alla guida a 24 °C (75 °F)
–6,6 °C (20 °F) Nessuno –12%
Riscaldamento –40%
35 °C (95 °F) Nessuno –4%
Climatizzazione –17%

Le singole batterie sono di solito raggruppate in grandi gruppi a varia tensione e capacità per ottenere l'energia richiesta. La durata delle batterie dovrebbe essere considerata quando si calcola il costo di investimento, dato che le batterie si consumano e devono essere sostituite. Il decadimento delle batterie dipende da numerosi fattori, anche se si stanno progettando batterie che durano di più dello stesso veicolo.

Tecnologie

Prototipo di accumulatore litio-polimero ideato nel 2005 dalla Lockheed-Martin per la NASA, con una capacità erogabile di 50 W·h/kg. I prototipi più avanzati (al 2017) forniscono 265 W·h/kg con la possibilità di migliaia di cicli di ricarica.

Le batterie ricaricabili utilizzate nei più diffusi veicoli elettrici si basano sul litio (le litio-ione, le Li-ion polimero, le litio-ferro-fosfato). In passato si utilizzavano l'accumulatore piombo-acido ("inondate" e VRLA), il NiCd e il tipo a NiMH.

Tra le batterie più promettenti in via di sviluppo vi sono le batterie al litio-titanio (titanato di litio e litio-diossido di titanio)[10][11] ed eventualmente nuove varianti della pila zinco-aria (che però non possono essere ricaricate in situ).

Dal 2011, la Toyota è al lavoro per mettere a punto una nuova generazione di accumulatori agli ioni di litio ricaricabili in 7 minuti.[12]

Ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore stanno studiando una batteria gel di diossido di titanio; nel 2014 hanno presentato un prototipo che si carica fino al 70% in due minuti.[11]

Nel 2017, la startup israeliana StoreDot ha presentato un prototipo funzionante di batteria che permette la ricarica completa in 5 minuti, per un'autonoma di circa 480 km, in una berlina elettrica di grandi dimensioni. L'unica criticità presentata dal prototipo è che per ottenere 100 km di autonomia necessita di una stazione di ricarica in grado di fornire una potenza di almeno 200 kW.[13]

Le batterie sono tipicamente il componente più costoso dei BEV. Sebbene il costo di fabbricazione della batteria sia elevato, l'aumento della loro produzione porta a un sensibile abbassamento dei costi nel momento in cui la produzione dei BEV raggiungerà valori che si avvicinano al numero dei veicoli a combustione interna commercializzati al giorno d'oggi.

Ricarica

Le batterie delle vetture elettriche devono essere ricaricate periodicamente (vedi anche Sostituzione delle batterie, più sotto). Le auto elettriche solitamente vengono caricate dalla rete elettrica. In questo caso l'energia è generata da una varietà di risorse come il carbone, l'energia idroelettrica, l'olio combustibile, il gas naturale, altre fonti rinnovabili o, infine, nei paesi in cui è previsto l'uso, l'energia nucleare.

La maggior parte delle auto elettriche (es. Nissan Leaf, Tesla Model S, Renault Zoe, BMW i3) possono essere ricaricate all'80% della loro capacità in 30 minuti con ricarica in corrente continua.

Le Tesla Model S e Tesla Model X possono essere caricate con l'ultima stazione DC a ricarica rapida da 135 kW commercializzata dalla Tesla, fornendo, in circa 30 minuti, fino a 67,5 kWh, sufficienti per percorrere mediamente 290 km.

La velocità di ricarica domestica è vincolata dai contratti di fornitura di energia elettrica dell'impianto (tipicamente dai 3 ai 6 kW nei paesi con tensione a 240 volt, in Italia di 3 kW). Inoltre, anche disponendo di potenze elevate, alcuni sistemi di ricarica domestica sono progettati per operare a potenze limitate. Ad esempio, un sistema di ricarica Nissan Leaf, essendo autolimitato a una potenza di ingresso di 3,3 kW, impiegherà quasi 8 ore anziché 4, per caricare una batteria da 24 kWh, anche se collegato a un impianto di maggior potenza.[14]

Generalmente non è comunque indispensabile una ricarica veloce perché, durante la giornata, si dispone di sufficiente tempo per la ricarica durante l'orario di lavoro oppure nel parcheggio della propria abitazione.

Oggi gli standard di ricarica in uso nel mondo delle auto elettriche sono tre. In corrente alternata si utilizza prevalentemente la presa di Tipo 2 mentre in corrente continua il mercato si divide tra CCS Combo 2 e CHAdeMO. Le principali stazioni di ricarica rapida (AC/DC) disponibili in Italia e in Europa supportano i tre principali standard mentre le colonnine di carica in corrente alternata supportano la ricarica con connettore Tipo 2.[15]

Alimentazione da colonnine di ricarica

Tesla Supercharger station a Tejon Ranch, California

L'alimentazione di corrente dalla "colonnina" all'auto può avvenire in due modi:

  • Per via "conduttiva": in pratica una presa di corrente più o meno normale che, attraverso un trasformatore e un raddrizzatore, fornisce alla batteria l'energia necessaria alla ricarica.
  • Per via "induttiva": l'avvolgimento primario (adeguatamente protetto) viene inserito in una fessura del veicolo, dove si accoppia con l'avvolgimento secondario. Con una connessione di questo tipo si elimina il rischio di folgorazione dal momento che non vi sono parti accessibili sotto tensione.

Se questo sistema funziona a impulsi ad alta frequenza può trasmettere enormi quantità di energia in pochi istanti (esistono sistemi simili in applicazioni di macchine industriali).

Un sistema che nasconda gli elettrodi può rendere il sistema conduttivo sicuro quasi come quello induttivo. Il sistema conduttivo tende a essere meno costoso e anche molto più efficiente per la presenza di una minore quantità di componenti.

Sostituzione delle batterie

Sostituzione delle batterie nel modello Zotye M300 EV

Un'alternativa alla ricarica e ai suoi lunghi tempi è quella di sostituire rapidamente le batterie di accumulatori scarichi con altre già cariche. Queste batterie modulari dalla dimensione standard, spesso con un peso tra i 20 e i 40 kg e alloggiate in un doppio fondo sotto l'abitacolo, tra le ruote, oppure sotto il bagagliaio, possono scorrere ed essere rapidamente sostituite dal personale della stazione di servizio oppure da sistemi robotizzati, impiegando poche decine di secondi. Tuttavia, il costo totale di tale operazione si rivela molto elevato rispetto alla più semplice ricarica.

A seconda del tipo di batterie ricevute, si procederà a ricaricarle in modi diversi. La pila zinco-aria, che non può essere ricaricata in modo semplice, deve essere portata in un centro industriale e "rigenerata" con un procedimento elettro-chimico.

Nel 2011, l'azienda Better Place lanciò sul mercato il primo sistema moderno di sostituzione delle batterie per i veicoli elettrici per privati, ma entrò in crisi finanziaria e fallì nel maggio 2013.[16][17][18][19]

La Tesla Model S è progettata per permettere lo scambio di batterie.[20] Nel giugno 2013, la Tesla ha annunciato che sta sviluppando delle stazioni di "supercarica" per permettere la sostituzione delle batterie in 90 secondi, ovvero la metà del tempo comunemente impiegato per rifornire di benzina un'auto tradizionale.[21][22]

Aspetti economici e ambientali

Efficienza energetica

Efficienza dei motori elettrici

Lo stesso argomento in dettaglio: Motore elettrico § Rendimento e Motore elettrico § Pilotaggio.

I motori elettrici hanno complessivamente una maggiore efficienza energetica rispetto a quasi tutti i motori a combustione interna. A causa soprattutto dei limiti imposti al rendimento dal teorema di Carnot, il motore a benzina (ciclo Otto) e il motore a gasolio (ciclo Diesel) hanno un'efficienza energetica variabile tra il 25% e 45% (diesel con maggiore rendimento e rendimento crescente al crescere del motore)[23].

Un motore elettrico a seconda della tipologia e della sua potenza ha un rendimento differente, attualmente sono in uso motori elettrici a induzione trifase in corrente alternata o motori in corrente continua del tipo brushless trifase (quest'ultimo ha sostituito i precedenti motori a spazzole), in base anche al tipo di applicazione, in quanto hanno caratteristiche meccaniche e ingombri differenti, il brushless ha un rendimento (motore e inverter) è generalmente compreso tra 0,77 e 0,93 a seconda della situazione operativa, mentre l'induttivo ha un rendimento di picco tendenzialmente minore, ma più costante a tutte le condizioni operative.

Efficienza della propulsione elettrica

Per rendere equo e corretto il paragone tra i due tipi di propulsione energetica occorre però considerare l'intero ciclo di produzione e utilizzo dell'energia in gioco visto che l'energia elettrica è una fonte di energia secondaria ottenuta prevalentemente a partire da fonti fossili. Qualora l'unica fonte di produzione fosse quest'ultima, la media del rendimento di picco pari a 0,9 del motore elettrico andrebbe scalato di un fattore di circa 0,6 dovuto all'efficienza di conversione dall'energia contenuta nella fonte primaria (gli idrocarburi) in energia elettrica considerando le centrali elettriche più efficienti, ovvero quelle a ciclo combinato;[24][25] si ottiene così un valore di efficienza totale nel ciclo di produzione/utilizzazione elettrico pari a circa 0,5, che va ulteriormente scalato di un fattore dovuto alle perdite di efficienza nel trasporto dell'elettricità lungo la rete elettrica di trasmissione e distribuzione e di un fattore di efficienza di accumulo dell'energia elettrica nelle batterie di ricarica. Le perdite per la trasmissione e la distribuzione negli Stati Uniti sono stimati del 6,6% nel 1997 e del 6,5% in 2007.[26]

Questi valori sono però da considerare anche per i veicoli a combustione interna, dato che la raffinazione e il trasporto su gomma dei carburanti o combustibili incide sia per la produzione di energia elettrica che per i veicoli con motori a combustione, andando ad incidere negativamente su entrambi i mezzi, anche se tendenzialmente di più per i mezzi a combustione interna.

Per quanto riguarda la raffinazione dei carburanti quali benzina e gasolio andrebbe anche considerata l'energia spesa nella raffinazione e nel trasporto (che spesso avviene su gomma, comportando un ulteriore consumo di energia a bassa efficienza) del carburante utilizzato.

Se si considerasse il sistema globale, includendo l'efficienza energetica del processo di produzione e della distribuzione al punto di rifornimento, il calcolo risulterebbe complesso a causa della grande diversità delle fonti prime, inoltre tale conteggio andrebbe non solo a ripercuotersi per i soli veicoli con motore termico, ma anche per i veicoli elettrici, in quanto parte della corrente viene generata tramite questi carburanti.

Secondo l'Eurostat, in Italia nel 2015 il 33,46% della produzione dell'energia elettrica avveniva a partire da fonti rinnovabili.[27] Qualora invece si considerassero gli idrocarburi come unica fonte primaria per la produzione di energia elettrica, l'efficienza complessiva della propulsione elettrica sarebbe, a seconda delle fonti, dal 15% (0,15)[28] al 30% (0,3).[29]

Altri fattori che influiscono sull'efficienza

La resistenza aerodinamica (Cx) ha una grande importanza nel determinare l'efficienza energetica, particolarmente alle alte velocità già partendo dai 40 km/h e le vetture elettriche, necessitando di un minor raffreddamento, hanno pertanto feritoie sulla carrozzeria di minor o nullo impatto aerodinamico con l'aria.

Bisogna inoltre tenere conto del fatto che il motore elettrico è dotato di prestazioni superiori alle velocità variabili, condizione di utilizzo tipica di qualunque veicolo, e non consuma nei casi di fermo/stop; inoltre i sistemi di recupero dell'energia cinetica dissipata in frenata tipo KERS consentono di recuperare mediamente un quinto dell'energia altrimenti dissipata.[30][31] Nelle stesse condizioni d'uso i veicoli a combustione perdono significativamente in efficienza nelle frequenti fasi di accelerazione e nelle soste a motore acceso.

Le vetture elettriche consumano tipicamente da 0,15 a 0,25 kWh/km.[32][33][34] Una vettura con motore a combustione interna consuma invece più di 0,5 kWh/km.[32]

Costi

Il costo principale del possesso dei veicoli elettrici dipende principalmente dal costo delle batterie, il tipo e la capacità sono fondamentali nel determinare molti fattori come l'autonomia di viaggio, la velocità massima, il tempo di vita utile della batteria e il tempo di ricarica; esistono alcuni svantaggi e vantaggi dei vari tipi, probabilmente non esiste un tipo ideale per chiunque, ma alcuni sono più adatti per alcuni utilizzi.

Il costo delle batterie è molto variabile in base alla tecnologia usata e alle prestazioni offerte, da qualche migliaia di euro fino a superare il 50% del costo totale del veicolo, rendendo molto più oneroso l'acquisto di auto elettriche rispetto a veicoli alimentati a combustibili fossili. Il costo delle batterie è comunque destinato a scendere in modo significativo con lo sviluppo della ricerca e con la produzione in serie.[35][36] D'altra parte sono minori i costi percentuali di riparazione post-collisione, dal momento che sono per buona parte riciclabili, e non essendo dotati di motore che brucia combustibile liquido e dei conseguenti apparati necessari al suo funzionamento, sono più affidabili e richiedono una manutenzione minima.

Nell'uso reale, con percorrenze medie giornaliere ridotte, i veicoli elettrici possono percorrere circa 150 000 km con un singolo set di batterie, che durano in media circa 10 anni, quindi grosso modo con le tecnologie attuali la durata di vita della batteria e quella dell'auto coincidono.[32] A causa dell'alto costo delle batterie, la durata di vita dell'auto elettrica è in genere limitata a quella delle batterie.

Il prezzo delle auto elettriche in vendita è ancora decisamente alto, il che viene poi in parte compensato dai costi di alimentazione[37] e manutenzione inferiori.[38]

In base a fonti statunitensi, i veicoli elettrici hanno dei costi operativi, considerando solo il costo dell'energia, di circa 2,5 centesimi di euro per chilometro, mentre (sempre negli Stati Uniti, dove l'imposizione fiscale sulla benzina è ridotta o nulla) i veicoli tradizionali a benzina hanno costi operativi maggiori di più del doppio.[39] In paesi come l'Italia, dove la benzina è fortemente tassata, la forbice si allarga e il costo per km dell'auto a benzina è da 3 a 4 volte superiore.[37][38]

Il maggior costo alla vendita delle auto elettriche in confronto alle vetture a motore a combustione interna ha consentito un'ampia diffusione solo nei paesi, come la Norvegia, dove lo stato concede generose sovvenzioni all'acquisto. Tuttavia, secondo una ricerca effettuata da Bloomberg New Energy Finance a inizio 2017, si prevede una progressiva diminuzione dei costi delle auto elettriche fino a renderle più economiche di quelle a combustione interna entro il 2030.[40]

In diverse città le auto elettriche godono inoltre di vantaggi nella circolazione, come l'immunità da ogni blocco del traffico oppure parcheggi riservati (con colonnine di ricarica elettriche gratuite o a prezzi modici) oppure, in alcuni casi, diritto a circolare sulle corsie per bus e taxi, nonché libertà di accesso alle ZTL.

Impatto ambientale complessivo

L'impatto totale sull'ambiente va valutato considerando molteplici fattori. Un corretto approccio usa metodi di analisi che riscuotono oggi ampio consenso, con tecniche di valutazione del ciclo di vita considerando tutti gli effetti ambientali nelle diverse fasi che caratterizzano un prodotto (in particolare i consumi energetici, le emissioni climalteranti, la generazione di sottoprodotti inquinanti): dalla sua costruzione (includendovi i contributi per l'estrazione e purificazione delle materie prime e per la produzione della componentistica impiegata), alla fase d'uso (consumo di energia elettrica la cui generazione rilascia nell'ambiente CO2 responsabile dell'effetto serra e del riscaldamento globale) sino al conferimento in discarica, riciclo e/o trattamento dei sub-componenti.

Termini rilevanti riguardano l'inquinamento per la produzione delle batterie e per il loro ritrattamento quando esauste. La varietà di tipologie esistenti di batterie e il loro diverso impatto ambientale rendono tutt'oggi difficoltoso effettuare confronti e pervenire a valutazioni medie sul parco di veicoli in circolazione. Per le vetture elettriche è comunque assodato che le batterie, al pari di molti altri dispositivi elettrici ed elettronici odierni, sono responsabili del maggior termine di inquinamento, anche in ragione della loro criticità rispetto ad altri componenti del veicolo.

Le batterie risentono principalmente delle seguenti anomalie:

  • urti meccanici, quali incidenti stradali o urti con detriti;
  • problemi elettrici, come cortocircuiti, sovraccarichi elettrici, eccessiva scarica (abbandono o inutilizzo del mezzo per lunghi periodi) o avarie interne della batteria stessa;
  • problemi termici, causati da temperatura eccessiva, che può svilupparsi in fase di ricarica o con uso molto intensivo, così come causabili da temperature ambientali non favorevoli, ma anche da un possibile degrado del sistema di raffreddamento, ove presente.

Attualmente i maggiori inconvenienti paiono imputabili a incidenti stradali, il che ha portato molti costruttori a proteggere maggiormente il pacco batteria. Il livello di sicurezza sembra essere attualmente allineato ai veicoli tradizionali, benché dati più precisi e attendibili richiedano un ampliamento delle statistiche e quindi l'attesa di una maggior espansione del mercato[41][42].

Riguardo alle batterie, i primi modelli presentavano consistenti effetti d'inquinamento ambientale da nichel e da cadmio, dovuti all'estrazione mineraria, alla fabbricazione della batteria, alla discarica con possibile successiva ossidazione, rottura, infiltrazione e dilavamento nel caso di non conferimento di batterie NiCd presso centri che li instradano a unità specializzate. Il problema si è superato proibendo o limitando questi composti nelle batterie[43], inoltre viene sempre più agevolato il ripristino o il riuso delle batterie per autotrazione per altri fini o il riciclo e recupero dei materiali ivi presenti anche se il loro trattamento, oltre a essere costoso, non è esente da rischi e da produzione d'inquinanti[44]. Per quanto concerne la loro durata o vita utile, in genere essa viene garantita per 8 anni con una percorrenza reale stimabile in 150 000 km su 10 anni effettivi di utilizzo.[45].

Riguardo all'inquinamento dovuto alla produzione delle batterie, uno studio del 2017 ha appurato come la produzione di una batteria agli ioni di litio per autotrazione (nell'ipotesi di un 50-70% di quota fossile nel mix elettrico) rilasci in media 150-200 chilogrammi di CO2 equivalente per chilowattora di batteria prodotta: nel caso di un autoveicolo elettrico con batteria da 100 kWh verrebbero rilasciate 15-20 tonnellate di diossido di carbonio per la sola produzione della batteria[46]. Effettuando un paragone con mezzi a benzina o Diesel, questi ultimi, prima di arrivare a rilasciare tanto diossido di carbonio quanto la produzione della batteria stessa da 100 kWh, impiegherebbero (con percorrenza stimata di 1 224 miglia annuali, ossi circa 2 000 km/anno ed emissione stimata di 130 grammi di diossido di carbonio per chilometro) circa 8,2 anni[47]. Tale risultanza va peraltro presa con cautela in ragione della pretesa scarsa percorrenza chilometrica e delle basse emissioni prese a riferimento per gli autoveicoli tradizionali.

In termini ambientali la produzione di energia elettrica, il suo trasporto, lo stoccaggio (ricarica e dispersioni dovute a auto-scarica) e il consumo finale per autotrazione risulta essere vantaggioso in termini di impatto ambientale rispetto all'uso di carburanti tradizionali (benzina e gasolio). Nell'ipotesi di elettricità prodotta prevalentemente da fonti rinnovabili vi è un evidente vantaggio in termini di inquinamento. Nel caso odierno di elettricità prodotta in Italia per il 65% da fonti non rinnovabili (combustibili fossili), tale vantaggio pur riducendosi resta valido sia in generale[39] sia, più in dettaglio, per la maggior parte dei paesi europei compresa l'Italia[48].

In sintesi, nell'uso quotidiano e per spostamenti locali il mezzo elettrico può permettere un abbattimento della produzione di inquinanti, i quali vengono in buona misura delocalizzati nelle centrali di produzione dell'energia elettrica. Al contrario una maggior quantità di risorse e di inquinanti rilasciati è associata alla fase di produzione e smaltimento del veicolo elettrico, così come evidenziato in studi sul ciclo di vita (escludendo lo smaltimento della batteria). Ipotizzando una vita utile di 270 000 km si ha un guadagno contenuto rispetto a mezzi equivalenti a benzina, mentre si arriva addirittura a inquinare di più in confronto con mezzi a benzina leggermente più compatti[49]. Nel caso di confronto con mezzi convertiti a metano il verdetto resta però a favore di questi ultimi[50][51][52].

Un vantaggio potenziale dei mezzi elettrici rispetto a quelli tradizionali è nella guida in situazioni congestionate con lunghe soste o ad andatura molto ridotta, tipici delle grandi città ad alta densità di traffico. In questo caso i mezzi elettrici permettono di abbattere l'energia utilizzata per il trasporto e non producono localmente inquinanti durante o per l'uso del mezzo. In queste situazioni un equivalente mezzo a motore termico ha rendimento molto basso e, benché possano ridursi gli sprechi con dispositivi start e stop di riaccensione del motore, si produce comunque forte inquinamento locale dell'aria, anche per la riduzione di efficacia dei dispositivi catalitici.

Per la stessa ragione un mezzo elettrico è invece poco conveniente in situazioni di traffico scorrevole ad andatura costante o sostenuta, in quanto nel complesso il mezzo utilizzerà una maggiore quantità d'energia. In particolare il riscaldamento dell'abitacolo (che nei mezzi tradizionali avviene col calore già presente nel motore) risulta invece particolarmente energivoro nei veicoli elettrici[53].

In considerazione dei vari vantaggi e limitazioni elencati, i veicoli ibridi misti possono porsi come alternativa sia a quelli tradizionali sia a quelli puramente elettrici, permettendo un uso a più ampio spettro e maggior versatilità e adattabilità alle varie situazioni.

Diffusione

Vendite annuali di veicoli leggeri a ricarica elettrica nei principali mercati tra il 2011 e il 2019[54][55][56][57][58]

A causa dei maggiori costi di acquisto delle auto elettriche, la loro diffusione è legata alle politiche di incentivi praticate dai singoli paesi.

Secondo il Global EV Outlook per il 2016 dell’OSCE/Iea, i paesi nei quali sono più diffusi i veicoli elettrici sono la Norvegia (23%), Paesi Bassi (10%) seguiti da Svezia, Danimarca, Francia, Cina e Gran Bretagna.[59]

Il successo in Norvegia si deve a un'incentivazione economica statale all'acquisto dei veicoli elettrici in media pari a circa 20 000 euro e alla pesante tassazione dei veicoli a benzina. Questo ha permesso, assieme alle auto ibride, di raggiungere quasi il 50% delle auto immatricolate nei primi due mesi del 2017.[60]

In Italia la diffusione è in forte crescita ma ancora marginale: la quota di vendite di veicoli elettrici è passata da circa lo 0,1% allo 0,4% del totale del mercato tra luglio 2017 e luglio 2018.[61] Secondo un rapporto della Business School del Politecnico di Milano, nel 2020 saranno tra 70 mila e 130 mila.[60]

Secondo i dati di settore pubblicati dall'European Alternative Fuels Observatory[62], in Italia si è passati da 117 auto elettriche del 2011, a 28 328 del 2020, cui si aggiungono, nel 2020, 19 762 auto ibride.

Un altro aspetto che impatta la diffusione di questi mezzi di trasporto è dato dalla disponibilità di punti pubblici di ricarica sulla rete stradale e autostradale; così, ad esempio, se a livello di Unione europea, nel 2018 l'indice dei punti di ricarica veloce per 100 km di autostrada è di 32, nello stesso anno in Italia è di circa 12 punti di ricarica ogni 100 km.[63]

Note

  1. ^ Si veda il paragrafo "Efficienza energetica"
  2. ^ a b Omar Abu Eideh, Tesla, arriva la maxi batteria da 100 kWh: oltre 600 km di autonomia, addio ansia da ricarica, in La Stampa, 27 agosto 2016.
  3. ^ Electric Car History, su owningelectriccar.com. URL consultato il 17 dicembre 2012 (archiviato dall'url originale il 5 gennaio 2014).
  4. ^ World's first electric car built by Victorian inventor in 1884, in The Daily Telegraph, London, 24 aprile 2009. URL consultato il 14 luglio 2009.
  5. ^ Neue Presse Coburg: Elektroauto in Coburg erfunden (German)
  6. ^ Electric automobile, su britannica.com, Encyclopædia Britannica (online). URL consultato il 2 maggio 2014.
  7. ^ Justin Gerdes, The Global Electric Vehicle Movement: Best Practices From 16 Cities, in Forbes, 11 maggio 2012. URL consultato il 20 ottobre 2014.
  8. ^ a b EPA, Find a car - Years: 2016–2017 - Vehicle Type: Electric, su fueleconomy.gov. URL consultato l'11 marzo 2018 (archiviato dall'url originale il 12 giugno 2018).
  9. ^ Guarda un po', le batterie temono il freddo, su formulapassion.it. URL consultato il 15 febbraio 2019 (archiviato dall'url originale il 16 febbraio 2019).
  10. ^ Basteranno pochi minuti per caricare un’auto elettrica con le batterie al litio di ultima generazione, su cdcnpa.it, 16 dicembre 2014. URL consultato il 27 marzo 2017 (archiviato dall'url originale il 28 marzo 2017).
  11. ^ a b Massimiliano Zocchi, Con Batteria che si carica in 2 minuti: rivoluzione per le auto elettriche?, in DDay, 14 ottobre 2014. URL consultato il 27 marzo 2017 (archiviato dall'url originale il 28 marzo 2017).
  12. ^ Gabriele Amodeo, Auto elettriche: le batterie innovative Toyota si caricano in 7 minuti, in Sicurauto, 1º aprile 2016. URL consultato il 27 marzo 2017 (archiviato dall'url originale il 28 marzo 2017).
  13. ^ Dario D'Elia, 5 minuti per la ricarica veloce di un'auto elettrica, in Tom's Hardware, 12 maggio 2017. URL consultato il 14 maggio 2017 (archiviato dall'url originale il 13 maggio 2017).
  14. ^ Nick Chambers, Nissan LEAF Will Include Fast Charge Capability and Emergency Charging Cable at Launch, in GAS2, 27 maggio 2010.
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Voci correlate

Un vecchio modello di Tzero in una gara di accelerazione tra due soli veicoli. Un veicolo elettrico in gara con un veicolo tradizionale: la Dodge Viper (dietro a sinistra).

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