Curiosità | 19 settembre 2021

Auto elettrica, ecco i pro e i contro

Auto elettrica, ecco i pro e i contro

di Francesco Amadelli

Nel febbraio del 1990, la Fiat presenta una versione particolare della Panda: la Elettra. Nel mondo dell’auto si fa avanti imperiosa la richiesta di vetture “ecologiche” cioè meno inquinanti. Si tratta di una necessità reale, in quanto le nostre città scoppiano sotto il peso del traffico automobilistico e l’aria si fa irrespirabile, specie d’inverno. Chiunque abbia vissuto quei momenti ricorderà gli escamotages, taluni totalmente casarecci, per ovviare ai blocchi del traffico oppure alla circolazione a giorni alterni (pari o dispari a seconda della targa) oppure il retrofit e, infine, la marmitta catalitica la quale, con un sistema chimico-meccanico, avrebbe dovuto trattenere i componenti più pericolosi per la salute dell’uomo.

Tutti si dimostrarono degli autentici palliativi dato che l’inquinamento non diminuì, anzi aumentò notevolmente nel corso degli anni. La risposta delle aziende costruttrici fu riprendere l’idea, vecchia di circa 100 anni, della vettura elettrica priva di scarichi inquinanti. La Fiat fu fra le prime, sotto la spinta di una certa parte della componente politica desiderosa di dimostrare quanto in fondo fosse facile risolvere un problema di tale portata con l’adozione della corrente elettrica considerata pulita, economica e alla portata di tutti.

All’inizio degli anni ’90 del secolo scorso furono diversi i sindaci delle città più popolose d’Italia a proporre la conversione produttiva da motore endo-termico a elettrico puro. Come spesso avviene, la politica si fa paladina di una causa della quale non conosce le conseguenze né tanto meno i costi. Insomma, una sirena ammaliatrice in grado di convincere la popolazione della bontà della proposta.

L’allora neo-eletto sindaco di Roma. Francesco Rutelli, fiutato l’affare politico, pensò bene di presentarsi ai media accanto a una Panda Elettra. La mossa, di mero sapore elettoralistico, prevedeva che egli si facesse fotografare sotto il monumento a Marc’Aurelio a bordo della vettura, promettendo la svolta ecologica che avrebbe impresso da quel momento al Comune di Roma. L’incompetenza dei nostri politici in campo tecnico pare sia sempre stato un punto a loro vantaggio purché venga condotta con la dovuta accortezza puntando sulla forza di convincimento dell’elettorato. Il fine giustifica i mezzi.

Dopo molti anni da quella campagna auto-promozionale del neo-sindaco di Roma, possiamo affermare come il problema dell’inquinamento non sia stato risolto ma abbia comportato dei profondi ripensamenti circa la validità della propulsione elettrica. La Panda Elettra aveva un motore a corrente continua con recupero di energia in fase di frenata. La scocca, la frizione e il cambio praticamente non differivano dalle normali Panda a motore termico mentre l’impianto frenante era stato rinforzato come anche le sospensioni. I sedili erano soltanto due anteriori, in quanto i posteriori lasciavano il posto alle batterie al piombo, poi sostituite con quelle nickel-cadmio. La Fiat indicava in 50 Km. l’autonomia della vettura con un peso a pieno carico di quasi 1.400 Kg. (una normale Panda pesava circa 200 Kg. in meno). Si trattava di una prima vettura elettrica che mostrava più inconvenienti che pregi, considerando soprattutto il prezzo ammontante al triplo di una normale Panda.

Di strada se n’è fatta molta da allora siamo quindi in grado di tracciare un primo consuntivo sulle vetture a trazione elettrica.

La UE ha fissato il 2035 come termine ultimo per la transizione e già molti si dichiarano scettici causa i molti investimenti necessari. Nel 2040, sempre secondo le previsioni della UE, i veicoli circolanti in Europa dovranno essere il 25% dell’intero parco circolante ,mentre al momento ci troviamo a un misero 0,5%. Il vero salto nelle vendite avverrà in concomitanza con l’abbassamento dei costi e la maggior capacità delle batterie, due fattori difficilmente raggiungibili soprattutto se si pensa alla politica di incentivazione in atto già da molti anni che vede il costo delle vetture alimentate a benzina e diesel stabile se non addirittura in calo.

Il motore elettrico è antico quanto quello endotermico e non è un caso se la prima vettura a superare la soglia dei 100Km/h fu l'elettrica “Jamais contente”, che nel 1899 raggiunse i 105Km/h. La strada sembrava portare in quella direzione ma la scelta dei nostri antenati fu condizionata dalle stesse motivazioni dell’automobilista moderno.

La semplicità di costruzione di un motore elettrico è di gran lunga superiore a quella di un motore tradizionale endotermico: minori parti in rotazione ,quindi minore attrito con conseguente minore lubrificazione e di conseguenza minori possibilità di rotture e guasti; inoltre il cambio appare superfluo, dato che il motore elettrico fornisce energia propulsiva alla vettura in ogni momento della trazione. I motori elettrici e le batterie hanno tempi di manutenzione molto ampi. per i quali le Case costruttrici garantiscono 8-10 anni di vita o 100.000 Km di percorrenza, Il motore elettrico, inoltre, è composto da un minore numero di parti, quindi al suo assemblaggio si prevede un numero minimo di addetti. Quest’ultimo particolare ha già fatto saltare sulla sedia i sindacati che paventano alti tassi di disoccupazione fra gli operai. Il rischio di scontro fra sindacati e imprenditori su tale argomento è molto alto, occorrerà tenerne conto.

I valori di coppia fra i due tipi di motore sono molto differenti. Il motore elettrico ha una progressività continua e costante con l’aumento dei giri che si ripercuote positivamente sulla trazione del veicolo, mentre nel motore a combustione interna tali valori sono bassi in fase di partenza per innalzarsi subito dopo fino a raggiungere una forza propulsiva piatta e costante che tenderà a crollare una volta raggiunto il punto massimo di spinta al veicolo. I

n termini più semplici, ciò vuol dire che il motore elettrico si dimostra molto più efficiente, dato che la forza impiegata per imprimere spinta alle ruote è pari a circa l’80% dell’energia impiegata per muoverle; mentre, in caso di motore a benzina ci si attesta sul 30% e per il diesel sul 40%. Ecco spiegato il motivo per il quale per ottenere una maggiore velocità dal nostro veicolo alimentato a benzina o a gasolio saremo costretti ad accelerare fino a una soglia oltre la quale aumenteranno notevolmente i consumi senza per questo ottenere i risultati sperati.

Va da sé che questi sono valori espressi al banco in fase di valutazione della coppia massima cioè dell’efficienza energetica prodotta dalla combustione nei diversi tipi di motorizzazione; sulla strada si dovrà tenere conto del costo del combustibile utilizzato e della spesa sostenuta per il suo trasporto.

Il costo medio di un kW/h di un’utenza familiare al momento è di 0,23 euro: si tratta di un costo indicativo al quale vanno aggiunti i tanti oneri presenti in bolletta destinati tutti ad aumentare fino al 40%, stando a quanto riportato dai quotidiani. E’ ovvio che il consumo di energia elettrica è destinato ad aumentare nel caso in cui si decidesse di ricaricare le batterie della propria auto nel box di proprietà previo accordo con la società fornitrice di energia elettrica.

Considerando un consumo medio di energia della nostra ipotetica vettura elettrica di circa 15 kW/h per 100 km. arriveremmo a spendere una cifra di circa 4 euro per 100 km. di energia consumata. Nel caso di utilizzo di una colonnina di ricarica rapida i 4 euro diventerebbero 6 o 7 per 100 km. Attenzione: sono costi stimati a tavolino, suscettibili di oscillazioni non certo prevedibili al momento. Una comparazione con una vettura di segmento B diesel (ritenuta più economica rispetto alla version a benzina) a questo punto è d’obbligo: per 100 km. si ha un consumo di circa 5 litri, ovvero un costo di circa 7 euro per 100 Km.

Abbiamo detto che un motore elettrico è più efficiente di uno termico; ma c’è il risvolto della medaglia: le vetture elettriche pesano di più della loro consorella con motore termico. La nostra Panda, di cui abbiamo parlato, pesava circa 200 Kg. in più e, perciò, richiedeva maggiore energia, quindi maggior consumo, ergo maggior costo.

Esistono comunque due elementi che propendono decisamente a favore della vettura elettrica: la ripartizione del peso delle batterie e il recupero dell’energia in fase di frenata.

Le batterie purtroppo pesano e sono ingombranti, perciò la loro migliore sistemazione a bordo di un veicolo è sul fondo della carrozzeria, rendendo più stabile la vettura in quanto il baricentro rimane più basso: lo stesso principio fisico che permette a un funambolo di ottenere maggiore stabilità sulla corda impugnando il bilanciere. Ciò gli permetterà di camminare sul filo con minor fatica e maggior equilibrio. Inoltre, l’energia cinetica (l’energia prodotta da un corpo in movimento) in fase di frenata si può recuperare e convertire in energia da reimmettere nelle batterie, questo con notevole risparmio di nuova energia.

Per incentivare l’acquisto e l’utilizzo di veicoli elettrici l’Italia, come molti altri Paesi, con l’ultima legge di bilancio ha posto in atto alcuni sgravi fiscali consistenti in un contributo statale su tutti i veicoli con valore di listino non superiore a 50.000 euro, Iva esclusa (60.000 con Iva) e con emissioni inferiori a 70 g/Km. Il bonus sarà di 6.000 euro nel caso di cessione di un veicolo usato Euro4. Non c’è dubbio che le vetture elettriche rientrino in questi parametri. Inoltre saranno esentate dal pagamento del bollo di circolazione per i primi 5 anni e dal sesto anno pagheranno un quarto di quanto previsto per la loro specifica potenza.

Occorre ricordare che l’acquisto di veicoli elettrici è finalizzato all’abbattimento delle emissioni nocive specie di CO2 quindi, già da oggi, possono circolare nelle ZTL di tutte le nostre città, non subiscono i blocchi del traffico (è fresca la notizia che gli Euro4 non potranno più circolare su tutta l’area metropolitana di Torino) inoltre godranno di condizioni favorevoli per il parcheggio nelle aree blu. In conclusione, appare evidente il vantaggio nell’uso di auto elettriche: un drastico abbattimento dell’inquinamento. Tutto risolto? Niente affatto, vediamo perché.

Il vero punto debole delle auto elettriche risiede nelle batterie: aumentarne la capienza comporta problemi di peso, maggiori costi di manutenzione e, cosa non da poco, la loro autonomia a oggi varia da 200 Km a 300 Km, a seconda di quanto virtuoso sarà il nostro stile di guida. In un uso cittadino tali limiti appaiono sufficienti, ma in ambito extra-urbano? Certamente no, costringendoci ad acquistare una seconda vettura per spostamenti a maggior percorrenza. Ricordiamoci che l’obiettivo è un minor inquinamento oltre a un minor numero di vetture circolanti.

Le batterie di vecchia generazione prevedevano l’utilizzo del piombo (fortemente inquinante) poi sono arrivate quelle al nickel-cadmio (ugualmente inquinanti e più costose) ora siamo alla terza generazione con l’utilizzo del litio, elemento costoso e scarso sulla Terra che vede la Cina quale primo produttore mondiale prossimo al monopolio. Pensate che la Cina avrà un occhio di riguardo per tutti noi?

La ricarica delle batterie è l’altra nota dolente di queste vetture. Le wallbox ovvero le colonnine di ricarica sono ancora poco diffuse e richiedono tempi di ricarica che arrivano fino a 8 ore (accettabili di notte nel caso disponessimo di un sistema domestico autonomo, improponibile nella normale vita lavorativa di un giorno feriale). Esistono colonnine a ricarica rapida che richiedono 30 minuti per un “pieno”. Certamente inaccettabile. In caso di operazione di ricarica domestica è necessario verificare la capacità (solitamente 3kW/h) e la portata del nostro impianto casalingo per evitare salti di corrente e/o surriscaldamenti. Nelle nostre case si fa sempre più uso della corrente elettrica: forno, ferro da stiro, scaldabagno, impianti stereo, televisori, lampade alogene, computer, surgelatori, climatizzatori, piastra di cottura ad induzione etc. quindi il fabbisogno di energia è in continuo aumento. Pensate si possa risparmiare?

Ricordiamoci che l’energia, qualunque essa sia, non si genera da sola. L’Italia è sempre stata povera di fonti energetiche, le nostre centrali elettriche continuano a essere alimentate da gas naturale (40%) o con prodotti petroliferi provenienti dall’estero (5%); mentre le centrali idroelettriche sono poche e insufficienti (30%), le riserve petrolifere del sud-Italia bastano a coprire un modesto 5% dell’intero fabbisogno nazionale, le fonti alternative (sole, vento) non arrivano neppure al 15% delle nostre necessità e per finire noi importiamo (4%) elettricità dalla Francia nel nord-ovest e dalla Slovenia nel nord-est, nazioni cheutilizzano centrali a energia nucleare da noi ripudiata già da molti anni. Quindi il 50% circa dell’energia a noi necessaria viene dall’estero.

A questo punto occorre fare di nuovo due conti. Per compiere un tragitto di 300 Km. in modalità elettrica occorrono circa 40kW/h e il costo di una batteria per unità di kW/h è di 200 euro, perciò con la semplice moltiplicazione di 40X200 avremo la bella sorpresa di scoprire che 300 Km di percorrenza costano la bellezza di 8.000 euro. E’ vero che con un buon piano di ammortamento il costo della batteria tende a diminuire ma non possiamo pretendere che il proprietario di una vettura elettrica perda il sonno per scoprire dati di microeconomia degni del premio Nobel.

Le Case automobilistiche hanno cercato di ovviare ai molti problemi determinati dall’utilizzo di vetture totalmente elettriche mettendo in commercio vetture ibride cioè dotate di motore a scoppio cooperante con uno elettrico, quest’ultimo da utilizzare in città data l’autonomia limitata a circa 50 km.. Il motore elettrico può recuperare energia da immettere nella batteria in caso di frenata (non brusca) come abbiamo visto per la vettura totalmente elettrica e nel caso la vettura fosse plug-in ovvero dotata di cavo di alimentazione la ricarica può avvenire tramite wall-box oppure con presa domestica, nel qual caso i tempi saranno sempre piuttosto lunghi (dalle 2 alle 8 ore a seconda della quantità di energia da immettere e a quale sorgente attaccarsi).

L’anno scorso in Italia sono state vendute 17.000 vetture in gran parte ibride (nonostante il loro prezzo sia quasi il doppio di una normale auto a motore termico), ciò fa presumere stia nascendo nell’automobilista una coscienza ecologica inaspettata. Pare proprio che il trend per il futuro volga all’elettrico. Siamo solo all’inizio, non possiamo prevedere quale piega prenderà perché non abbiamo ancora preso in considerazione la fine di una vettura a trazione elettrica o ibrida.

Come smaltire le batterie? Il problema sicuramente si presenterà e il mondo non pare preparato per affrontarlo; il timore è che si arrivi a inquinare più di quanto sia umanamente prevedibile.

La mente degli scienziati si è spinta oltre, cominciando a progettare vetture con nuovi tipi di motorizzazione: è questo il caso delle vetture a idrogeno. In esse il gas idrogeno (comprimibile come tutti i gas) viene immagazzinato in una pila nella quale, tramite un catalizzatore al platino molto costoso, avviene una reazione elettrochimica che separa gli elettroni dell’idrogeno creando energia elettrica che andrà a ricaricare le batterie predisposte per muovere la vettura e provocando la migrazione verso gli atomi di ossigeno ai quali si unisce nella famosa e semplice formula dell’acqua H2O. Quest’ultima verrà espulsa dalla marmitta in piccole goccioline. Se vogliamo semplificare potremmo dire che si tratta di una reazione elettrolitica simile a quella adottata per la cromatura dei metalli.

Ma ecco i contro. Il motore a idrogeno, gas altamente infiammabile e sulla cui pericolosità si è molto scritto, non può essere modificato né convertito ad altro genere di combustibile. I costi al momento sono elevatissimi (arrivano a sfiorare i 100.000 euro a vettura) e non esistono stazioni di ricarica. Diversi anni or sono Beppe Grillo, analogamente a Francesco Rutelli, perorò con l’irruenza che gli è congeniale la causa a favore dell’adozione della trazione a idrogeno. Anche per lui vale quanto affermato inizialmente per il politico romano e cioè che l’incompetenza trasmessa con convinzione pare essere un punto di forza di molti nostri politici che la adottano a meri scopi elettoralistici.

Occorre prudenza nelle scelte che condizioneranno la vita dei nostri discendenti ai quali vogliamo lasciare un pianeta sano e pulito. La nostra responsabilità comincia già adesso: queste le parole semplici ed efficaci pronunciate dall’ex- segretario di Stato, John Kerry, di fronte a una platea esigua di scienziati giapponesi, gli unici che abbiano dimostrato al momento la sensibilità necessaria ad affrontare il problema.

Il problema non riguarda soltanto il tipo di combustibile da adottare, come ha ricordato pochi giorni fa Nicolas Peter, responsabile Finance di Bmw al termine del Salone Auto di Monaco: “la crisi dei microchips è stata del tutto inaspettata, stiamo lavorando a che non avvenga più perché la macchina non si ferma. Siamo pronti per il Green Deal, faremo elettriche meno costose.” Promessa impegnativa alla quale vogliamo credere.

Che il Green Deal sia un Grande Affare lo dimostra inoltre l’investimento da oltre 3 miliardi di euro previsto dall’imprenditore svedese Lars Carlstrom, deciso a produrre batterie marcate Italvolt nell’ex-stabilimento Olivetti di Scarmagno. Speriamo non si risolva come in molti casi analoghi del passato in cui il Grande Affare si tramutò in un “Grande Inganno”.

In un articolo del 10 settembre scorso apparso sulla Stampa si riparla di “modello sole”, ovvero la corsa a riprodurre sulla Terra la fusione (non fissione) nucleare pulita alla ricerca dell’energia elettrica a zero emissioni.

Vogliamo finire con le parole di Ferruccio De Bortoli scritte sul Corriere della Sera del 12 settembre: “Si fa presto a dire transizione energetica. Più complicato è affrontarla nei tempi previsti e senza costi sociali, economici o politici. La questione dell’energia del futuro può essere discussa ma andrebbe considerata senza velleitarismi. Come insegna l’inutile polemica sulle dichiarazione del ministro Roberto Cingolani, il dibattito sull’energia è viziato da troppi equivoci, diffuse illusioni e pregiudizi ideologici”.

Il ministro della Transizione ecologica – continua De Bortoli – ha detto semplicemente che bisogna avere un atteggiamento “laico”, realistico e non prevenuto. L’Italia ha rinunciato al nucleare da fissione ma partecipa al progetto ITER per reattori da fusione. L’Eni ha annunciato progressi sulla fusione a confinamento magnetico ovvero il nucleare pulito che riproduce i meccanismi con i quali il sole brucia. Sarebbe miope se si respingesse a priori una conquista della scienza senza valutarne convenienza e rischi. “E’ diffusa la sensazione che la transizione ecologica equivalga a cambiare un’auto diesel con una ibrida elettrica” sono sempre parole di De Bortoli, secondo il quale l’Italia deve moltiplicare per dieci la potenza di rinnovabili installate ogni anno. La ricerca continua.




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