Propulsioni alternative veicolo elettrico
Transcript
Propulsioni alternative veicolo elettrico
Varie Concetti di propulsioni alternative l’auto elettrica Nel 1899 il belga Camille Jenatzky riuscì a superare per la prima volta i 100 km/h con un veicolo a propulsione elettrica (fig. a destra). L’exploit mandò in soffitta il mito che il polmone umano sarebbe scoppiato se esposto a tale velocità. Agli inizi del Novecento negli USA i veicoli a propulsione elettrica erano più di un terzo sulle strade. Quelli equipaggiati con motore a benzina non superavano il 20% e le macchine a vapore costituivano il 40% circa. Le vetture a propulsione elettrica funzionavano in modo più pulito, erano più veloci e partivano senza dover azionare una manovella. Però già nel 1908, con l’invenzione dell’avviamento elettrico per il motore a benzina, la situazione iniziò a cambiare rapidamente. Sebbene la propulsione elettrica abbia un grado di efficienza superiore al motore a benzina o diesel e non richieda il cambio, finora non è riuscita ad imporsi nel settore automobilistico, soprattutto a causa delle batterie. Non siamo ancora in grado di realizzare accumulatori di energia elettrica efficienti e non ingombranti. Una tale invenzione rivoluzionerebbe molti settori quali, ad esempio, la navigazione spaziale, i veicoli di movimentazione merci nei capannoni o nelle stazioni ferroviare, gli attrezzi di giardinaggio e troverebbe innumerevoli applicazioni nell’industria moderna. Le batterie non hanno ancora imparato ad immagazzinare lo stesso potere energetico di un serbatoio di benzina, sono troppo pesanti, hanno dei tempi di ricarica lunghi, una durata di vita limitata e oltretutto vanno smaltiti separatamente. Oltre alla facilità d’uso e affidabilità dei veicoli, ad interessare sono domande quali: ci saranno sufficientemente posti di parcheggio predisposti con le prese elettriche (laddove richiesti)? Non si rischia di trovarli occupati da altri veicoli? La fatturazione della corrente elettrica consumata funzionerà in modo impeccabile e si potranno prendere le precauzioni necessarie per proteggersi contro truffe oppure il furto di corrente elettrica? Poche risposte a molte domande Già fra il 1991 e il 1993 il TCS aveva testato un veicolo elettrico su circa 12’000 km. All’epoca, questi veicoli avevano ancora batterie al piombo e presentavano dei difetti notevoli in fatto di sicurezza, di robustezza, d’equipaggiamento, di rifinitura e di emissioni sonore. Le esperienze di allora dimostrano che le scelte dei consumatori sono essenzialmente dettate da considerazioni finanziarie, oltre che pratiche. Il successo dei futuri veicoli elettrici ed ibridi «plug-in» dipenderà molto dalla loro autonomia e dal tempo di ricarica. Rilancio grazie a batterie nuove Concetti diversi, prove in condizioni reali e test di flotta - l’idea di elettrificare l’automobile riprende slancio. All’inizio del 2011 in Svizzera le prime case automobilistiche a mettere sul mercato un’auto © TCS Consulenza mobilità, Emmen | Doctech: 3978.03.it/ES| Data: 07.08.2014 elettrica con batteria agli ioni di litio, per circa 46’000 franchi, sono state Mitsubishi (i-MiEV), Peugeot (i-On) e Citroen (C-Zero). Fino a metà 2014 sono state vendute in totale 430 vetture di questi modelli, cioè 150 Mitsubishi, 120 Peugeot e 160 Citroen. Il TCS ha acquistato una di queste Citroen C-Zero per testarla (vedi test autovettura Citroen C-Zero). In una C-Zero non si ha più l’impressione di essere a bordo di una macchinina giocattolo fai-da-te; ci si trova invece in un’automobile «vera» dotata di ogni congegno moderno: sei airbag, ABS, ESP, aggancio seggiolino bambini ISOFIX, climatizzatore automatico, sedili riscaldati, luci diurne, autoradio con bluetooth e porta USB. In autostrada non si è più d’intralcio. Nel test l’autovettura ha consumato 16 kWh su 100 km. La capacità della batteria corrisponde a 16 kWh. Ciò consente una percorrenza media di 100 km con un «pieno» di batteria. Con una guida intelligente fuori città e negli abitati si dovrebbero poter fare anche 130 km; la vettura recupera parte dell’energia cinetica in frenata. Anche fermi al semaforo rosso, o in colonna, il tempo passa, ma la vettura non consuma elettricità. Se invece il riscaldamento o il raffreddamento vengono utilizzati a pieno regime, oppure si viaggiando a 120 1 Varie Concetti di propulsioni alternative - l’auto elettrica km/h, la percorrenza fattibile con una ricarica della batteria si riduce notevolmente. Nel frattempo gli importatori hanno ridotto i prezzi. All’inizio del 2012, la I-MiEV costava 33’000 franchi, la I-On 33’600 franchi e la C-Zero 31‘300.-. In luglio 2014, il prezzo della Peugeot ammontava sempre a 33’600.-, mentre la Mitsubishi e la Citroen sono scese a 24’990.-. Nell’autunno 2011 la Nissan ha messo sul mercato l’auto elettrica Leaf per 50’000 franchi. Anche questa è un’automobile a tutti gli effetti. Ha ricevuto cinque stelle nel crash test Euro-NCAP. La Nissan accelera più rapidamente e, grazie a una capacità della batteria di 24 kWh, ha un’autonomia superiore alla concorrente di casa Citroen. Il tempo necessario per una ricarica completa, circa 6 ore con il caricabatteria da 16 Ampère, è piuttosto lungo. Con un consumo di 20.5 kWh per 100 km nel test TCS, si percorrono in media circa 120 chilometri. Purché si evitino rigorosamente i tratti autostradali dovrebbero essere fattibili anche 160 km. Nel 2012 Renault ha lanciato le elettriche Twizy a partire da 9’600 franchi, Fluence da 30’600 franchi, Kangoo da 28’400 franchi e Zoe da 22’800 franchi. Questi prezzi non comprendono la batteria. La batteria non può essere acquistata, ma deve essere noleggiata. Il noleggio ha un costo di circa 95 franchi al mese. Nel giro di 3 anni e con 37’500 km percorsi si vanno così ad aggiungere ulteriori 3’420 franchi. Insieme all’elettricità per le eventuali ricariche a casa, otteniamo un «costo carburante» di importo simile a quello di una Kangoo con motore diesel. Un confronto: la versione diesel con un consumo di 5,2 l/100 km a 2 franchi al litro avrà un costo carburante di circa 3’900 franchi per 37’500 km. I vantaggi: il cliente non deve preoccuparsi della batteria, dato che non è sua. Eventuali difetti non andranno a suo carico. Punti di assistenza sul territorio consentono di sostituire la batteria per prolungare la percorrenza. Questa formula ne ricorda un’altra, anch’essa francese: le bombole Campingaz che, grazie alla diffusione internazionale e ad una logistica intelligente, possono essere scambiate con una piena su tutta la rete di vendita. Consumo energetico e costi Per un tragitto di circa 100 km, come quello da Zurigo a Berna, un veicolo medio consuma 7,5 litri di benzina circa, pari ad un consumo energetico approssimativo di 67 kWh (un litro di benzina equivale a circa 8,9 kWh). Il prezzo della benzina essendo a CHF 1.80 per litro, questa quantità di energia verrebbe a costare circa 13.50 franchi. A fronte: un’auto elettrica percorrerebbe la stessa distanza con meno di un terzo dell’energia motrice, cioè 20 kWh, grazie ad una trasmissione tre volte più efficiente del motore termico. Calcolando con un prezzo di 25 ct/kWh (tariffa normale uso privato), ne risulterebbe una fattura per l’elettricità di circa 5 franchi ogni 100 km. Servendosi della corrente elettrica notturna a 10 ct/kWh, il costo arriverebbe ad appena 2 franchi per 100 km. Estrapolando per un periodo di 10 anni, un chilometraggio di circa 150’000 km e un consumo di 20 kWh/100 km, l’energia elettrica costerebbe 4’500.– circa (base: prezzo attuale e consumo medio fra un terzo di elettricità diurna e due terzi di elettricità notturna). In paragone, i costi di benzina per 10 anni e 150’000 km, calcolati con CHF 1.80 per un litro di benzina ed un consumo di circa 5 litri per 100 km, ad esempio con una Toyota Prius Hybrid, arriverebbero a CHF 13’500.– circa. I veicoli elettrici dispensano da molti lavori di manutenzione quali cambio d’olio, controllo periodico dei gas di scarico ecc. Ad eccezione dei pneumatici e delle pastiglie dei freni, subiscono una minore usura meccanica. Soprattutto le componenti della propulsione si logorona di meno, purché siano di qualità comparabile a quelle del motore a benzina. © TCS Consulenza mobilità, Emmen | Doctech: 3978.03.it/ES| Data: 07.08.2014 In termini di costi d’esercizio e di manutenzione le elettriche non devono quindi temere confronti: per i pendolari potrebbero quindi diventare un’offerta appetibile anche al costo di 30’000 franchi, a condizione di garantire un’autonomia sui 100 km anche dopo dieci anni. Rimane comunque un inconveniente: se il tragitto lavorativo è più lungo oppure se a destinazione non vi sono possibilità di ricarica, con tutta probabilità si avrebbe bisogno di un secondo veicolo per gli spostamenti nel tempo libero. Prospettive In futuro si tratterà di produrre l’energia consumata dalle auto elettriche, oltre a quella già necessaria oggi. Al riguardo beneficeremo dell’alta efficienza del veicolo elettrico. Un aumento dal 2 al 3% del consumo d’elettricità è sufficiente per elettrificare il 10% circa delle vetture che circolano sulle strade svizzere. Il TCS è peraltro del parere che le elettriche sarebbero favorite da un cambiamento di paradigma in fatto di grandezza e potenza delle auto. Evoluzione che renderebbe anche i benzina e diesel più parsimoniosi. L’ottimizzazione dei veicoli per il peso, annunciata in relazione con i propulsori elettrici, faranno scendere sia consumi, sia emissioni di CO2, soprattutto in combinazione con motori termici di due o tre cilindri. La Prius, l’ibrida di casa Toyota, è sul mercato svizzero dal 2000. Dopo oltre un decennio, i modelli hybrid di Toyota, Honda e Lexus non superano l’1% del totale fatturato. Nel 2011 si sono vendute in Svizzera le prime auto elettriche con batterie agli ioni di litio. Se lo sviluppo procede agli stessi ritmi, nel 2020 si conteranno intorno alle 10’000 auto elettriche e 3’000 nuove immatricolazioni. 2