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CAPITOLO DUE
2.1 Cambiamenti nella produzione: verso veicoli a basso impatto
ambientale
Spostiamo adesso la nostra attenzione verso il fulcro del discorso:
l’elettrificazione del settore automotive. Di fronte ad uno straordinario
cambio di paradigma, come quello dell’elettrificazione, è naturale che
possano nascere dei dubbi. La mobilità elettrica è ormai un mega trend
globale che, volenti o nolenti, non può esser più ignorato. Una rivoluzione
simile non si costruisce dall’oggi al domani, ma il tempo per riuscire a
cavalcare la transizione stringe: per tale ragione visione e pianificazione
dovranno essere i pilastri delle politiche degli anni a venire. 51
51 “30 domande sull’auto elettrica: tutte le risposte (e i falsi miti) sulla nuova
mobilità”, Alleanza Clima-Lavoro, Febbraio 2024, pp. 6 46
Il progresso tecnologico che oggi abbiamo raggiunto è frutto di numerosi
esperimenti messi in atto da molte figure del passato.
Uno tra questi è il primo prototipo di veicolo elettrico: si tratta di un piccolo
carro inventato dal chimico ungherese Ányos Jedlik nel 1828, certamente
rudimentale, ma decisamente pionieristico. Lo scozzese Robert Anderson,
invece, è l’inventore della carrozza a motore: costruita tra il 1832 e il 1839,
che si serviva di batterie per funzionare, con la differenza che all’epoca non
erano ricaricabili.
Nel ‘900 le auto elettriche hanno poi iniziato a diffondersi sul mercato
automobilistico insieme ai veicoli a vapore e a quelli a combustione interna.
Purtroppo, però il loro sviluppo era ancora condizionato da limiti
tecnologici e per i produttori dell’epoca continuavano a esserci molti più
vantaggi nel produrre auto a motore endotermico.
Le guerre mondiali accentuarono questa tendenza, perché l’industria
automobilistica si concentrava sulla produzione di veicoli militari che
richiedevano un motore robusto e versatile per adattarsi a ogni contesto.
Tra gli anni ‘70 e ‘80 del Novecento, a causa della crisi energetica del 1973
ci fu un aumento inaspettato del prezzi del petrolio.
È proprio in questo momento storico che si inizia ad avere più
consapevolezza sulla necessità di diversificare le fonti energetiche, perché
si prende coscienza del fatto che il petrolio è realmente una risorsa limitata
e non rinnovabile.
L’ecologia diventa presto un concetto importante a livello globale, tanto da
influenzare anche il settore automobilistico. Rispondendo a questa nuova
sensibilità delle persone, le case automobilistiche iniziano a produrre su
47
larga scala le prime auto elettriche: negli anni ‘90 vengono prodotti in serie
auto elettriche e ibride, come la General Motors EV1 e la Toyota Prius.
Dal 2000 in avanti stiamo assistendo a una vera e propria rinascita dell’auto
elettrica. Grazie ai progressi della tecnologia, i limiti che in passato avevano
frenato il suo sviluppo riescono a essere finalmente superati e le auto
elettriche diventano una scelta sempre più attraente per i consumatori e i
produttori.
Tecnologie come le batterie al litio, che oggi presentano chimiche sempre
più raffinate e robuste e la diffusione di sistemi di ricarica rapida, hanno
permesso di garantire maggiore autonomia e praticità d’uso a chi sceglie
l’elettrico. Inoltre, a livello economico e politico, la necessità di una mobilità
più sostenibile a zero emissioni ha portato molti paesi a investire in questo
settore, offrendo più incentivi ai produttori e ai consumatori per produrre
e acquistare auto elettriche.
Più tecnologia quindi, unita a una maggiore sensibilità sociale ai temi
ambientali e alla risposta strategica dei paesi di tutto il mondo, hanno
portato alla forte espansione del mercato e alla sempre più ampia offerta di
auto elettriche a cui stiamo assistendo oggi .
52
Il passaggio per ragioni ambientali dai motori a combustione interna (ICE =
Internal Combustion Engines) ai veicoli interamente elettrici (EV = Electric
Vehicles) o ibridi a ricarica elettrica (PHEV = Plug-In Hybrid Electric Vehicles),
l’elettrico ibrido leggero (MHEV = Mild Hybrid Electric Vehicle), veicoli a
batteria (BEV = Battery Electric Vehicle) o ancora a idrogeno (FCEV = Fuel Cell
52 Storia dell’auto elettrica: un viaggio affascinante lungo 2 secoli – Freeto-X:
https://freeto-x.it/articolo/storia-dell-auto-elettrica/, (ultima consultazione:
28/10/2024) 48
a Idrogeno), insieme con il recente rilancio di quelli interamente ibridi (HEV
= Hybrid Electric Vehicles), rappresenta sicuramente un grande cambiamento
per l’industria automobilistica e per tutta la porzione dell’economia che
vive intorno a essa . Vediamo nel dettaglio come funzionano e quali sono i
53
pro e i contro:
1. PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicles): si tratta del tipo di
elettrificazione ibrida più evoluta in assoluto, subito al di sotto delle
auto 100% elettriche, abbinato ad una batteria di medie/grandi
dimensioni a seconda dei modelli, e a motori termici che possono essere
sia a benzina che diesel. È composto da un motore termico (benzina o
diesel) abbinato a una batteria di medie o grandi dimensioni, variabile
quindi dai 7 kWh circa fino ai 32 kWh circa. I vantaggi in questo caso si
trovano nel poter percorrere dai 30 ai 100 km – a seconda ovviamente
del modello e della grandezza di batteria – in modalità 100% elettrica.
Soluzione molto utile per chi, ad esempio, ha la possibilità di ricaricare
l’auto durante la notte a casa e deve recarsi tutti i giorni alla propria sede
di lavoro. Avere una PHEV richiede inoltre la presenza di una wallbox
domestica (ma anche condominiale o aziendale) per sfruttare al meglio
le opportunità date da questo tipo di motorizzazione.
53 Auto elettrica: ecco il grande Risiko globale – Agenda Digitale:
https://www.agendadigitale.eu/mercati-digitali/corsa-allauto-elettrica-
geopolitica-e-sfide-aziendali-dellascesa-delle-ev/, (ultima consultazione:
28/10/2024) 49
Fig. 6: Elaborazione propria - Vantaggi e Svantaggi di una PHEV
2. MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle): letteralmente “veicolo elettrico
ibrido leggero”, si tratta del tipo di elettrificazione più basilare in
assoluto, abbinato solitamente ad una batteria di piccole dimensioni. La
tecnologia mild hybrid può essere abbinata sia a un cambio manuale sia
ad uno automatico. Di base tale sistema evolve il classico start&stop
portandolo a un livello superiore, permettendo in alcuni casi di spegnere
il motore termico in rilascio. In fase di partenza, poi, fornisce un piccolo
spunto aggiuntivo per ridurre le emissioni generate in questa fase dal
motore termico. L’auto quindi non si può mai muovere a emissioni zero
con la trazione elettrica. 50
Fig. 7: Elaborazione propria - Vantaggi e Svantaggi di una MHEV
3. HEV (Hybrid Electric Vehicles): si tratta del modo più longevo e
collaudato di vivere la mobilità elettrificata, che spesso ha dimostrato di
essere anche il più efficiente in assoluto, o meglio il più bilanciato. Il full
hybrid ha debuttato nel 1997 in Giappone con la prima generazione
Toyota Prius e da allora si è diffuso sempre più diventando poi una
tecnologia utilizzata da numerosi costruttori, giapponesi e non. Esso è
quasi sempre composto da un motore termico a benzina abbinato ad un
motore elettrico posto sullo stesso asse di trazione (ad eccezionale di full
hybrid 4x4 che prevede l’adozione di un secondo motore elettrico). Ad
alimentare i motori elettrici ci pensano pacchi di batteria piccoli ma
sufficienti a garantire un’autonomia di qualche chilometro in modalità
51
zero emissioni, fino a un massimo di 60/70 km/h (anche se variano da
modello a modello). Le batterie si ricaricano in fase di frenata e non c’è
quindi bisogno di fonti esterne.
Fig. 8: Elaborazione propria - Vantaggi e Svantaggi di una HEV
4. FCEV (Fuel Cell a Idrogeno): al posto del motore a benzina o diesel
tipico della altre auto ibride, sulle auto a idrogeno c’è una pila a
combustibile (fuel cell), sistema elettrochimico che genera energia
elettrica utilizzando l’idrogeno contenuto in un serbatoio e l’ossigeno
presente nell’aria. Le uniche emissioni allo scarico sono costituite da
vapore acqueo. Al momento le uniche auto fuel cell a idrogeno vendite
in Italia sono la Toyota Mirai e la Hyundai Nexo, mentre i due
52
dustributori di idrogeno aperti al pubblico sono a Bolzano e a Venezia,
gli unici che erogano idrogeno gassoso alla pressione richiesta di 700
bar.
Fig. 9: Elaborazione propria - Vantaggi e Svantaggi di una FCEV
5. BEV (Battery Electric Vehicle): con questa tipologia di veicoli, entriamo
a tutti gli effetti nel mondo delle auto 100% elettriche. Lo schema
meccanico di un powertrain full electric è quanto di più semplice si
possa incontrare su strada: uno o più motori elettrici di potenza
solitamente superiore alla media delle auto ibride vengono alimentati
da una grande batteria che fornisce energia. Più efficiente è la gestione
53
dell’elettricità e più grande e denso di kWh è il pacco batteria, maggiore
è l’autonomia .
54
Fig. 10: Elaborazione propria - Vantaggi e Svantaggi di una BEV
Soffermiamoci adesso sull’utilizzo delle batterie elettriche per la
produzione di veicoli altrettanto elettrici.
54 Cosa significano MHEV, HEV, PHEV, FCEV E BEV? – motor1:
https://it.motor1.com/features/623807/elettrificazione-sigle-significa/#fcev,
(ultima consultazione: 28/10/2024) 54
2.1.1 Il problema dello smaltimento delle batterie
Come ogni tecnologia, anche l’auto elettrica non è certo esente da problemi.
In particolare, sono tre i punti critici: consumo di elettricità, consumo di
acqua e recupero delle materie prime.
Con l’introduzione dei veicoli elettrici, i magneti a terre rare trovano ampia
applicazione nei motori, mentre materie prime critiche come litio, cobalto e
grafite risultano essenziali per la produzione delle batterie. Tuttavia,
materiali come il litio, ad esempio, richiedono processi di estrazione
piuttosto complessi ed energivori, mentre materiali come il cobalto
sollevano non poche preoccupazioni anche dal punto di vista etico per i
rischi sociali legati all’estrazione, come lavoro minorile e conflitti. Alcune
ONG che si occupano di diritti umani, inoltre, fanno notare come in Congo,
dove si estrae circa il 70% del cobalto su scala mondiale, quasi sempre si
lavora senza le adeguate protezioni.
I problemi legati alle batterie non riguardano solo la loro produzione, ma
anche – e forse soprattutto – il loro smaltimento. Al momento, la soluzione