Elettrico, ibrido, a idrogeno: capire le differenze

Se per molto tempo la questione della motorizzazione si è ridotta alla scelta tra benzina e diesel, ora bisogna fare i conti con una tecnologia che cambia le carte in tavola: ilmotore elettrico. A volte, esso sostituisce completamente il suo predecessore, il venerabile motore a combustione interna: si parla allora diauto elettrica. In altri casi, le due tecnologie coesistono all’interno dello stesso veicolo: è ilmodello ibrido, con diversi livelli di interazione possibili, a seconda dellemodalità di ricarica e diaccumulo dell'energiaprevisti dal costruttore.

Quali sono le differenze tra veicoli ibridi ed elettrici?

Concentriamoci innanzitutto sulle differenze nell'uso quotidiano. L'auto elettrica è completamente silenziosa, inodore e offre una guida molto fluida e piacevole. Per quanto riguarda i costi, sia quelli di manutenzione che quelli del "carburante" sono ridotti, dato che l'energia elettrica costamolto meno della benzina o del diesel. Per quanto riguardal’autonomia, ci sono state importanti innovazioni. Mentre solo 15 anni fa si raggiungevano a malapena i 150 chilometri di autonomia, ora è possibile percorrere fino a 410 km con una Renault 5**. E la ricarica è sempre più veloce: si passa dal 15% all’80% di autonomia in 30 minuti di ricarica**.

Le auto ibride, invece, hanno un'autonomia leggermente superiore rispetto a un'auto a combustione tradizionale, poiché si tratta di veicoli a benzina o diesel ai quali sono state aggiunte una o due batterie elettriche come supporto. L'alimentazione elettrica riduce il consumo di carburante (fino al 40% in meno di benzina in città). Quando l'auto è alimentata dal motore elettrico, il comfort di guida e la silenziosità sono identici a quelli di un'auto elettrica. Quando il motore a combustione aziona il veicolo, la sensazione di guida è simile a quella a bordo di un veicolo termico tradizionale.

E dal punto di vista tecnico, come funzionano questi modelli? L'ottimizzazione del consumo energetico è la stessa? Sotto il cofano, quali sono le differenze tra veicoli elettrici, ibridi e a idrogeno?

Auto 100% elettrica: la più avanzata

L'auto elettrica rappresenta attualmente la soluzione immediatamente disponibile più avanzata e accessibile per rispondere allesfide ambientali legate al riscaldamento globale e all'inquinamento atmosferico. Cosa cambia? Il motore a combustione, lo sportello del serbatoio e il tubo di scarico scompaiono, sostituiti da un motore elettrico alimentato da una batteria. L'auto siricarica presso una stazione di ricarica installata a casa, nel parcheggio del proprio luogo di lavoro o in luoghi pubblici. Capace di offrireun'autonomiadi diverse centinaia di chilometri, funziona in silenzio, non consuma energia da ferma e non emette gas di scarico. A ciò si aggiungeil piacere di guida. Il motore elettrico eroga istantaneamente tutta la coppia di cui dispone, per offrire un'accelerazione immediata e fluida. Grazie all'assenza di combustione e di parti meccaniche in movimento, il motore elettrico offre un'affidabilità eccezionale. Per il conducente, ciò garantisce una manutenzione ridotta al minimo indispensabile.

Esistono, tuttavia, altre opzioni. È possibile optare per un veicolo ibrido che combina la trazione elettrica e il motore a combustione. Ecco una panoramica di queste varianti, dalla meno alla più elettrica.

Auto ibrida: un veicolo tradizionale con motore elettrico ausiliario

A bordo di un'auto ibrida si trovano sia un motore a benzina (o diesel) che un motore elettrico, programmati per funzionare in sinergia. Il principio della nostra tecnologia E-Tech è il seguente: il motore elettrico interviene a supporto della combustione in modo da ridurne il carico e quindi il consumo di carburante. Come si ricarica allora un'auto ibrida? È durante le frenate o le decelerazioni che la piccola batteria di bordo si ricarica, convertendo la velocità in energia. L'auto ibrida rimane tuttavia principalmente dipendente dai combustibili fossili.  Ma consente un risparmio di carburante che può arrivare fino al 25% sui percorsi cosiddetti «misti» (in campagna su strada libera) e questo risparmio può arrivare fino al 40% in città.***

Auto ibrida ricaricabile: la vera transizione

Le auto ibride ricaricabili, talvolta indicate con l'acronimo PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle), vanno oltre. È il caso della Rafale. Il principio? Si integra nel telaio una batteria di maggiore capacità e una presa che consente la ricarica autonoma tramite unapresa domesticao una stazione di ricarica. In questo modo, il motore elettrico diventa una vera alternativa al motore a combustione per la maggior parte degli spostamenti quotidiani. Anche se la trazione termica rimane disponibile per le lunghe distanze, come ad esempioquando si parte per le vacanze. La differenza tra un'auto ibrida completa e un'auto ibrida ricaricabile è quindi che solo la seconda si ricarica tramite una presa o una stazione di ricarica, consentendo un utilizzo elettrico e un'autonomia molto maggiori.

Veicolo ibrido con range extender: un generatore elettrico nella tua auto

Un'altra variante consiste nell'utilizzare un motore elettrico e una batteria per la trazione, affiancandoli a un piccolo motore a benzina dedicato alla ricarica: in questo caso si parla di auto elettrica con range extender. L'ibrido si avvicina qui più al 100% elettrico che al 100% motore a combustione: l'elettricità è il "carburante" principale. In questo contesto, si dispone di una batteria di capacità sufficiente e della possibilità di ricarica presso una stazione di ricarica. L'auto è in grado di circolare quotidianamente in modalità elettrica, senza emissioni di gas di scarico. Il motore a combustione interviene solo come supporto, in una modalità di funzionamento ispirata al generatore elettrico. È presente solo per prolungare l'autonomia ricaricando la batteria, ma non serve ad azionare direttamente le ruote (al contrario del funzionamento delle auto ibride tradizionali e delle auto ibride ricaricabili).

Auto a idrogeno: la sfidante

Esiste finalmente un'auto 100% elettrica con un sistema di alimentazione alternativo: l'auto elettrica a idrogeno. Si tratta di una soluzione studiata dal Grouppo Renault, che nel 2024 ha presentato due prototipi di questo tipo: la Renault Emblème e l'Alpenglow. Oggi, la maggior parte delle auto elettriche utilizza batterie basate sullatecnologia agli ioni di litio, ma esistono altre soluzioni per immagazzinare l'energia. Lapila a combustibile a idrogeno, ad esempio, permette di generare elettricità a partire dall'idrogeno, ottenuto dalla scomposizione dell'acqua o del metano. All'interno di questa pila, il gas viene convertito in elettricità grazie a una reazione chimica con l'ossigeno contenuto nell'aria ambiente. È alimentata da un serbatoio contenente gas immagazzinato ad altissima pressione (diverse centinaia di bar). Permangono tuttavia alcuni ostacoli. La produzione delle celle a combustibile richiede, ad esempio, metalli rari e una fonte di energia, possibilmente rinnovabile. L'implementazione su larga scala comporterebbe inoltre la creazione di infrastrutture dedicate alla produzione e alla distribuzione di idrogeno.

Veicoli elettrici, ibridi… un'innovazione continua

Dai tempi delle batterie al nichel-cadmio, il settore elettrico ha compiuto enormi progressi. Le batterie moderne non hanno ormai nulla da invidiare ai veicoli a benzina. Nascoste all’interno dei telai, le batterie agli ioni di litio sono sicure e, al termine del loro ciclo di vita, vengono trattate da filiere di riciclaggio sempre più efficienti. Sono sempre più leggere, compatte e capienti, il che aumenta l'autonomia delle auto che le montano. E il progresso tecnico continua: nel 2019 i ricercatori dell'Università della Pennsylvania hanno scoperto un nuovo metodo che permette di ricaricare in 10 minuti un'autonomia di 300 chilometri su un veicolo elettrico. La tecnologia supporta fino a 2.500 cicli di ricarica, pari a 800.000 chilometri. Laricarica dinamica senza contattoè un'altra pista, altrettanto promettente: con questa, basata sulla tecnologia dell'induzione, basterebbe guidare per ricaricare la batteria. L'auto elettrica diventerà imprescindibile!

* Basso impatto ambientale: nessuna emissione di CO₂ né di sostanze inquinanti atmosferiche soggette a regolamentazione durante la guida, in conformità con il ciclo di omologazione WLTP, escluse le parti soggette a usura.

**nel ciclo WLTP; l'autonomia effettiva dipende dalle condizioni di guida (tipo di strada, stile di guida e condizioni meteorologiche) e consente di ricaricare la batteria dal 15% all'80% in 30 minuti in autostrada / fonte interna Renault 2023.

_{***dati WLTP}

** I valori relativi alla durata e alla distanza qui riportati sono calcolati sulla base dei risultati ottenuti dalla Nuova ZOE durante la procedura di omologazione WLTP (Worldwide Harmonized Light vehicles Test Procedure, ciclo standardizzato: 57% di percorrenza urbana, 25% di percorrenza extraurbana, 18% di percorrenza in autostrada), che mira a rappresentare le condizioni di utilizzo reali dei veicoli. Tuttavia, non tengono conto del tipo di percorso scelto dopo la ricarica. Il tempo di ricarica e l'autonomia recuperata dipendono anche dalla temperatura, dall'usura della batteria, dalla potenza erogata dalla stazione di ricarica, dallo stile di guida e dal livello di carica.

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