Questione di buon senso

Quello che ci vuole adesso è un pò di buon senso. Oggi non parleremo di auto sofisticate, oggetto del desiderio, e marchi blasonati, ma di cosa vorrebbe veramente il pubblico che ambisce a guidare un veicolo elettrico, per motivi ambientali, economici o entrambi.

Bmw i3

Il 29 luglio è stata presentata contemporaneamente in tutto il mondo la Bmw i3, vettura completamente elettrica, con caratteristiche distintive, compreso il prezzo che parte da 36.200 euro. Dei tratti salienti ne sta parlando tutto il giornalismo automotive, a cui per il momento vi rimandiamo (almeno fino ad averla provata). Ma oggi si è tornato a parlare anche del modello sportivo superiore, la i8, e non possiamo più tirarci indietro dall'analizzare la questione.

Bmw i8

Il punto non è se i due modelli siano o no appetibili per un certo target di utenti, lo sono di certo! Quello che vorremmo discutere insieme a tutti gli interessati, è se sia giusto indirizzare  gli acquisti di auto elettriche in questa direzione.

L'auto elettrica è semplice per definizione, il motore ha poche parti in movimento, non ha il cambio, la frizione, la manutenzione è ai minimi termini. Certo le batterie complicano le cose, perchè al momento sono costose e ancora non del tutto affidabili. Ma questo non deve stravolgere il concetto.

L'utilizzo di una vettura elettrica come seconda auto in famiglia, sarebbe già perfetto con la tecnologia degli anni 90, lo abbiamo constatato nel post "parole e musica". I km percorribili sono largamente dimensionati per coprire il tragitto casa-lavoro, o per lo shopping, o qualsiasi altra cosa vogliate. Con batterie al piombo! Una automobile con queste batterie potrebbe fare 100 km e costare al pubblico una cifra compresa tra i 12.500 e i 15.000 euro.

Vi sembrano pochi 100 km? E' un falso problema, le case automobilistiche lo hanno instillato a piccole dosi nella testa dei giornalisti dagli anni 90, fino ad oggi. In realtà è il concetto stesso di mobilità elettrica che deve essere compreso fino in fondo. L'idea di una pompa di benzina sempre disponibile, e con tempi di rifornimento brevi deve essere modificata in nuove possibilità.

Una stazione di rifornimento tradizionale con colonnina di ricarica per auto elettriche

In un sistema diverso. Ci si reca al posto di lavoro, si parcheggia nel posto riservato per 6-8 ore, in questo tempo si ricarica l'auto, raddoppiando l'autonomia che si aveva la mattina prima di uscire di casa, 200 km. Idem la notte, nel garage domestico, o nel parcheggio condominiale la vettura viene ricaricata.

Questo concetto della carica "lenta" contrapposto a quello "veloce" della pompa di benzina, ha comunque i suoi lati positivi:
1. l'energia viene trasferita senza grossi picchi, e questo è un bene per la rete di distribuzione;
2. ricaricare con basse correnti è possibile anche da casa senza dover installare una centrale elettrica;
3. i tempi morti notturni o al lavoro diventano tempi produttivi.

Poi ci sono altre tecnologie che permettono cariche di "emergenza" o "necessarie" in tempi brevi, con caricabatterie veloci o sostituzione del pacco batteria. Ma questa deve restare una ulteriore possibilità, non la prassi. Altrimenti il sistema non è più semplice, i costi salgono e l'impatto ambientale ne risente anch'esso.

Il buon senso include inoltre che spostamenti piccolissimi possano essere compiuti a piedi, piccoli con la bici (tradizionale o a pedalata assistita), medi in autobus o metro, grandi col treno o altri mezzi ragionevoli. Qualora il percorso da compiere lo richieda, opteremo per un veicolo elettrico, sensato però.

Nissan e Renault hanno raggiunto 100.000 unità vendute in 18 mesi

In questo settore, marchi che da sempre costruiscono auto per tutti come Nissan e Renault, proponendo listini compresi tra i 21.600 e i 25.000 euro probabilmente si sono avvicinate di più all'obiettivo di un costo accessibile, ma dobbiamo considerare che nella loro offerta il noleggio delle batterie è a parte.

Non sono fossilizzato sull'utilizzo di batterie al piombo per i nostri veicoli elettrici, la tecnologia deve andare avanti e trovare quelle soluzioni che forniscano un buon compromesso tra prestazioni, costi e rispetto dell'ambiente.

Il motto di Henry Ford ripreso dalla casa automobilistica americana

Ma le soluzioni tecnologiche non devono passare da prodotti complessi e poco rispondenti ai criteri di scelta degli utenti. In un sondaggio fatto in Italia pochi mesi fa si chiedeva al pubblico se avrebbe acquistato una auto elettrica: i favorevoli si contavano al 70% purché il prezzo di acquisto stia sotto i 15.000 euro. Perchè un costruttore automobilistico ignora questi desideri? Non si venga a dire perchè lo sviluppo dell'auto elettrica è costoso, sappiamo ormai tutti che è una balla.

Direi che è più un deterrente a far cadere gli entusiasmi degli acquirenti, a riportare gli indecisi (quelli che la comprerebbero se...) verso le auto tradizionali, magari con dispositivo start-stop. Ebbene, svegliamoci! Le auto con start-stop saranno la norma da qui in avanti, quelle con sistemi ibridi cresceranno fino al 30% in meno tempo di quanto pensiate, e le elettriche avranno un ruolo finalmente degno di nota.

Foto: Bmw, Ford, Renault-Nissan, Shell

Toyota trova il modo di evitare metalli in terre rare negli ibridi

Toyota Motor Corp., il più grande venditore al mondo di veicoli ibridi ha sviluppato un sistema per evitare l'uso di costosi metalli in terre rare, come neodimio e disprosio, di cui la Cina ha quasi il monopolio, secondo quanto riportato dalla giapponese Kyodo News.

Lamierini per motori elettrici

Bloomberg riferisce che gli ingegneri di Toyota hanno raggiunto una "fase avanzata" della ricerca su un nuovo motore elettrico di tipo ad induzione, che promette di liberare la casa automobilistica giapponese dalla dipendenza dei cosiddetti materiali in terre rare.

Questi motori potrebbero essere anche più leggeri ed efficienti dei motori a magneti ora utilizzati per le ibride, come la Prius. Tuttavia la ricerca è in una fase avanzata, John Hanson, un portavoce della società ha detto, senza specificare quando i veicoli con tali motori potranno essere venduti.

Minerali in terre rare come il neodimio e disprosio sono utilizzati nei motori a magneti permanenti di Nissan Motor Co. nell'auto completamente elettrica Leaf, da General Motors Co. nella Volt, e da Honda Motor Co. nella ibrida Insight, oltre che nelle batterie per telefoni cellulari ricaricabili.

Il dottor Chen Zhanheng che ricopre una figura centrale nella società cinese di terre rare afferma che le domande di NeFeB (neodimio-ferro-boro), aumenteranno di 259.026 tonnellate nei prossimi dieci anni, e 179.289 tonnellate a breve.

La batteria di Toyota Prius contiene più di 20 libbre (9,1 kg) del raro elemento lantanio, ed i suoi magneti nel motore usano neodimio e disprosio.

Il neodimio ora vale più di 283 dollari al chilogrammo sul mercato spot. Nel 2011 era venduto per circa 42 dollari al chilo.

Fonte: Bloomberg

Foto: Nelson Ching, Bloomberg/Getty Images

Come funziona una auto elettrica - seconda parte

In vari siti si trovano informazioni sul funzionamento di una auto elettrica, e degli elementi che la compongono.

Nel sito Nissan ad esempio (che trovate a questa pagina), si dice che la tecnologia è stata perfezionata tanto che le auto elettriche sono ora più pratiche, più potenti, più veloci e più rapide da ricaricare che mai. Questo è vero, ma porta alcune conseguenze che molto spesso i venditori non raccontano (oppure proprio non le sanno, il passaggio dalle auto tradizionali a quelle elettriche richiede un pò di conoscenza del settore). Analizzeremo più avanti i pro ed i contro delle più recenti soluzioni.

Adesso vediamo quali sono i componenti chiave di un veicolo elettrico tipo:

- Connettore - dove inserire il cavo da collegare alla presa di corrente per la ricarica;

- Inverter potenza - trasforma la corrente continua delle batterie (DC) in corrente alternata per il motore (AC);

- Trasformatore/convertitore DC/DC - converte la tensione in corrente continua ad alto voltaggio dell'inverter in corrente continua a 12V per i servizi (luci, frecce, radio, ecc.);

- Caricabatterie - converte la corrente alternata 220V alla presa in corrente continua ad alto voltaggio per ricaricare le batterie;

- Motore elettrico - il cuore del sistema di trazione, converte l'energia elettrica in movimento;

- Riduttore - riduce la velocità di trasmissione da un alto numero di giri nel motore ad un valore molto più basso adatto alla velocità massima che si vuole far raggiungere al veicolo. Il rapporto è fisso, sia nella marcia avanti che in retromarcia.

Estrima Birò, progettazione EV senza schemi tradizionali

Un sistema di trazione così diverso dal solito presuppone una progettazione ad hoc; l'auto elettrica (ma lo stesso discorso posso applicarlo ad altri veicoli elettrici siano scooter o autobus), per ottenere tutti i vantaggi derivanti dall'adozione del motore elettrico e delle batterie deve essere progettata intorno a questi, non può semplicemente ridursi a una trasformazione di vettura con motore ICE in EV.

Il peso eccessivo, la concentrazione di parti rigide dove non serviranno più (il motore è molto più compatto e potrebbe essere vicino alle ruote eliminando anche il differenziale), e la mancanza di rigidità proprio dove sarà chiesta (i contenitori delle batterie, pesanti da 1 a 4 quintali), sconsigliano fortemente l'utilizzo di piattaforme nate per altri usi.

Alcune case automobilistiche hanno lanciato sul mercato dei modelli EV interessanti: cinque posti più bagagli, uno stile finalmente di gran livello come finora non si era visto, autonomie di 150 km e oltre, livello di comfort elevato, manutenzione semplice e prestazioni oltre le aspettative.

Nissan Leaf, auto dell'anno 2011, utilizzata a Londra come taxi

Quasi tutte offrono la possibilità di ricarica veloce, fino all'80% della capacità in mezz'ora da apposite colonnine ad alto voltaggio, oltre al metodo standard da presa casalinga in 8-10 ore per il 100% di energia.

In ogni caso dobbiamo essere onesti con noi stessi: la migliore batteria attuale, ma anche quelle che verranno, non potrà mai competere con la densità di energia contenuta in un litro di benzina. La progettazione dei veicoli elettrici deve non solo usare la migliore tecnologia di batterie disponibile, ma anche sull'ottimizzazione dell'energia da queste accumulata.

L'efficienza del sistema di trazione assume così una importanza strategica, così come la riduzione del dispendio di energia dovuta alla resistenza aerodinamica e all'attrito dei pneumatici, il recupero di energia cinetica in frenata o discesa, la riduzione dei pesi, tutti aspetti sottovalutati fino ai giorni nostri.

Un altro aspetto determinante ai fini del consumo di energia e quindi dei km percorribili, riguarda i sistemi ausiliari, prima fra tutti la climatizzazione dell'abitacolo. Specie in inverno, l'energia richiesta per scaldare l'interno della vettura può arrivare al 30-50% di quella totale.

E' vero che fino alle ultime generazioni di automobili elettriche i sistemi di riscaldamento erano di tipo convettivo, mentre veicoli usciti dal 2011 ad oggi impiegano climatizzatori più efficienti o pompe di calore simili a quelle dei sistemi casalinghi con split. Con tali tecnologie la richiesta di energia è meno spinta, utilizzando un 15% dell'energia in fase di condizionamento estivo, e un 20% dell'energia in fase di riscaldamento invernale. 

Fonte: Nissan.it, "L'auto elettrica, la tecnica e le prospettive" Pietro Menga - ed. Delfino 1979

Foto: Nissan, Estrima