L'autonomia di un'auto elettrica

Cosa determina l'autonomia di un'auto elettrica?

L'autonomia di un'auto elettrica dipende innanzitutto dalla capacità della sua batteria agli ioni di litio, ovvero dalla quantità di energia elettrica che è in grado di immagazzinare. Espressa in kWh (kilowattora), è l'equivalente del serbatoio di carburante per le auto a combustione: definisce la riserva di energia a disposizione del motore e degli altri componenti dell'auto per funzionare. Naturalmente, il livello di carica in un dato momento di questa batteria determina l'autonomia residua del veicolo elettrico.

L'autonomia delle auto elettriche dipende poi da tutti i parametri che influenzano la velocità con cui tale riserva viene consumata. Alcuni, come l’efficienza energetica dell’auto o la potenza del motore elettrico, sono intrinseci al veicolo. Gli altri sono direttamente legati alla guida: la velocità media, l’intensità delle accelerazioni, il profilo della strada, le condizioni meteorologiche, il numero di passeggeri o il peso dei bagagli caricati nel bagagliaio.

La differenza tra autonomia teorica e autonomia effettiva

Due conducenti alla guida della stessa auto non ottengono necessariamente la stessa autonomia effettiva. Sono stati messi a punto dei protocolli di prova affinché questo non costituisca un ostacolo nel processo di acquisto o di prova di un'auto elettrica.

I potenziali acquirenti hanno infatti bisogno di poter analizzare e confrontare l'autonomia dei diversi veicoli presenti sul mercato sulla base di test di autonomia condivisi da tutti. In risposta a ciò, l'industria automobilistica e diverse autorità di regolamentazione economica hanno elaborato protocolli di prova che consentono di testare l'autonomia dei diversi veicoli in condizioni standardizzate, il più possibile vicine all'uso reale.

L'ultima versione di questo protocollo si chiama WLTP, acronimo di Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure*. Il suo obiettivo è fornire valori vicini all'utilizzo quotidiano attraverso un ciclo che comprende percorsi urbani, extraurbani e autostradali. Renault comunica sistematicamente l'autonomia WLTP dei propri veicoli, ad esempio la ZOE (fino a 395 chilometri WLTP*) o la Nuova Twingo Electric (fino a 270 chilometri nel ciclo urbano WLTP* e 190 chilometri nel ciclo misto WLTP*).

Come aumentare l'autonomia di un'auto elettrica?

Innanzitutto, non bisogna confondere l'usura della batteria con le sue prestazioni a breve termine, che corrispondono al tempo e alla capacità di ricarica e da cui deriva l'autonomia. A temperature inferiori a -10 °C, è impossibile caricare la batteria al 100%. Ciò avrà un impatto diretto sull'autonomia della batteria. Al contrario, le temperature elevate non influenzano le prestazioni a breve termine della batteria.
Inoltre, un'auto tradizionale a combustione consuma le sue riserve di energia non appena si accende il motore. Per i veicoli elettrici, la situazione è leggermente diversa: l'auto consuma elettricità non appena i suoi componenti vengono sollecitati... ma è anche in grado di ricaricare la batteria durante le fasi di decelerazione grazie alla frenata rigenerativa. Ecco alcuni consigli pratici per prolungare l'autonomia della batteria.

Ottimizzare l'autonomia di un veicolo elettrico

Per ottimizzare l'autonomia della propria Renault ZOE, ad esempio, e preservare al meglio l'energia presente nella batteria, è necessario ridurre il consumo di energia nelle fasi di accelerazione, sfruttando al massimo le possibilità offerte dal recupero di energia elettrica nelle fasi di decelerazione: è questo il concettodi guida ecologica.

Partire bruscamente quando il semaforo diventa verde comporta un maggiore consumo di energia da parte della vostra auto elettrica. Non è necessario accelerare bruscamente per inserirsi nel traffico. Al contrario, è necessario utilizzare l'acceleratore con moderazione. La delicatezza è d'obbligo anche durante le frenate o le fermate. Piuttosto che premere il freno all'ultimo momento, è meglio anticipare i rallentamenti e rilasciare il pedale dell'acceleratore per lasciare che l'auto rallenti da sola e converta la sua energia cinetica in elettricità. Ogni rallentamento diventa così un'occasione per ricaricare la batteria. La frenata rigenerativa è vantaggiosa sia per l'autonomia che per il portafoglio: le pastiglie dei freni sono meno sollecitate, quindi la loro sostituzione è meno frequente. In sintesi, guidare in modo ecologico significa anticipare per gestire in modo fluido, senza strappi, la velocità e la frenata della propria auto elettrica al fine di ottimizzarne l'autonomia. Questi consigli di guida ecologica dovrebbero inoltre applicarsi a tutti i tipi di veicoli e di conducenti, poiché garantiscono un risparmio e vanno di pari passo con la sicurezza stradale.

I fattori che influenzano l'autonomia

Sebbene lo stile di guida rimanga il fattore principale su cui agire per aumentare l'autonomia effettiva di un'auto elettrica, quest'ultima dipende anche da fattori esterni molto concreti, quali la conformazione del percorso, il carico o l'utilizzo delle dotazioni interne.

Il profilo della strada

Quale prova migliore per un'auto elettrica delle strade di montagna? Affrontare una salita ripida richiede un notevole dispendio di energia, soprattutto se la salita avviene a velocità sostenuta. L'accesso a una stazione sciistica, ad esempio, sollecita il motore, e quindi la batteria, in misura maggiore rispetto a un percorso in piano, il che si traduce in una riduzione dell'autonomia. La discesa offre tuttavia un vantaggio non trascurabile, poiché l'auto ricarica la batteria non appena il conducente utilizza la frenata rigenerativa. L'effetto di quest'ultima può essere ulteriormente accentuato grazie alla «modalità B», ad esempio sulla Renault Twingo Electric. Questa modalità del selettore di marcia aumenta la forza di decelerazione per ricorrere meno frequentemente al pedale del freno. La modalità B1, la più scorrevole, è adatta ai lunghi tragitti se il conducente adotta una guida anticipatoria di fronte agli ostacoli.

Il peso dell'auto

Più l'auto è pesante, maggiore è la quantità di energia necessaria per metterla in movimento. L'autonomia diminuisce quindi quando a bordo ci sono quattro passeggeri o quando il bagagliaio è molto carico. L'impatto sull'autonomia rimane contenuto se si guida con delicatezza, ma può diventare significativo se il conducente decide di accelerare frequentemente, soprattutto a velocità elevate.

L'uso delle attrezzature interne

Si sente spesso dire che l'autonomia effettiva delle auto elettriche diminuisce quando fa freddo, ma la maggior parte dei veicoli è dotata di sistemi che mantengono le batterie alla temperatura ottimale. Le condizioni climatiche hanno tuttavia un impatto indiretto sull'autonomia dell'auto, poiché inducono il conducente a utilizzare i sistemi di comfort come il riscaldamento o l'aria condizionata. È questa constatazione che ha spinto Renault a sviluppare il precondizionamento dell'abitacolo per ottimizzare ulteriormente l'autonomia effettiva della Renault ZOE. Accessibile tramite l'app mobile MY Renault, questo dispositivo consente di programmare la temperatura desiderata a bordo, anche mentre l'auto è collegata alla stazione di ricarica, per evitare che il riscaldamento riduca l'autonomia effettivamente disponibile al momento della partenza.

Lo stato degli pneumatici

Questo è uno deiprincipali vantaggi economici dell'auto elettrica: l'assenza di frizione, scarico, cambio e pistoni semplifica notevolmente la manutenzione ordinaria dell'auto elettrica, che si limita alla sostituzione di alcuni materiali di consumo (liquido dei freni, liquido di raffreddamento, ecc.). La manutenzione è quindi molto più semplice rispetto a quella di un'auto a combustione interna e molto meno costosa. Rimangono tuttavia alcuni elementi da non trascurare, come gli pneumatici. Pneumatici non sufficientemente gonfiati rischiano ovviamente di compromettere l'autonomia dell'auto. Detto questo, la frenata rigenerativa evita anche un'usura eccessiva degli pneumatici in frenata, soprattutto se abbinata a una posizione del selettore di marcia che può accentuare la frenata del motore, come la modalità B, introdotta sulla Renault ZOE.

L'usura della batteria

Un fattore determinante per l'autonomia di un veicolo elettrico rimane l'età e lo stato della batteria di cui è dotato. I progressi compiuti nelle tecnologie agli ioni di litio garantiscono alle batterie una lunga durata, anche in caso di utilizzo intensivo. Permane tuttavia un fenomeno di usura, estremamente lento, dovuto al moltiplicarsi dei cicli di carica/scarica. Per questo motivo, la capacità della batteria – e quindi l’autonomia in chilometri che essa consente – diminuisce nel corso degli anni.

Tuttavia, una volta che la batteria non soddisfa più gli elevati requisiti dell’uso automobilistico, può potenzialmente iniziare la sua «seconda vita», poiché rimane utile in altri contesti di utilizzo meno impegnativi rispetto alla guida di un’auto. La batteria agli ioni di litio contribuisce così alla creazione di una vera e propria economia circolare del veicolo elettrico. Se l'ottimizzazione delle batterie è al centro delle considerazioni dell'industria automobilistica, l'autonomia di alcuni tipi di veicoli, come quelli ibridi, non si basa esclusivamente su questo componente fondamentale.

L'autonomia delle auto ibride

La tecnologia ibrida si basa in parte sull'elettrico, ma la complementarità con il motore termico cambia le carte in tavola per quanto riguarda il calcolo dell'autonomia. Innanzitutto, esistono diversi tipi di ibridi, ben distinti tra loro. I due principali sono l'ibrido ricaricabile (in Renault sono indicati con la denominazione «E-TECH Plug-in hybrid») e l'ibrido «classico», non ricaricabile («E-TECH Hybrid»). L'ibrido «classico», come la Clio E-TECH Hybrid, punta esclusivamente sulla frenata rigenerativa per ricaricarsi. Tuttavia, questo modello può garantire, in modalità completamente elettrica, fino all'80% del tempo di guida in città. Nel caso di un modello ibrido ricaricabile (ad esempio la Nuova Renault Captur E-TECH Hybrid Rechargeable), è possibile ricaricare l’auto presso una colonnina, ovvero sulla rete elettrica, utilizzata anche dalle auto 100% elettriche. L’ibrido ricaricabile beneficia, inoltre, della frenata rigenerativa. Gli ibridi ricaricabili Renault presentano un'autonomia elettrica che può arrivare fino a 50 chilometri nel ciclo misto WLTP*. Del resto, il comportamento è lo stesso di un veicolo ibrido non ricaricabile in città (80% del tempo di guida in modalità elettrica) o quando la batteria è scarica. Ovviamente, questi due casi comportano calcoli di autonomia diversi.

L'autonomia in modalità elettrica di un'auto ibrida ricaricabile è quindi molto più elevata (circa cinque volte superiore) rispetto a quella di un veicolo dotato di un sistema ibrido classico non ricaricabile. Scopri qui l'intera gamma di veicoli ibridi Renault.

L'autonomia delle auto elettriche Renault

Qual è l'autonomia della Renault ZOE e degli altri veicoli elettrici della gamma Renault? A seconda di tutti i parametri sopra elencati, tale autonomia può variare in una certa misura. Il sito web di Renault mette a disposizione un simulatore di autonomia che consente di modificare diversi parametri (temperatura, velocità, climatizzazione, riscaldamento, ecc.) e di simulare il modo in cui questi influenzano l'autonomia di una ZOE.

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Quale futuro per l'autonomia delle auto elettriche?

Con un'autonomia di 395 chilometri secondo il ciclo WLTP*, l'attuale generazione di ZOE consente già di coprire ampiamente gli spostamenti quotidiani più comuni, senza bisogno di più di una ricarica a settimana. Oltre ad aumentare la capacità delle batterie, Renault migliora continuamente l'efficienza energetica dei suoi veicoli elettrici e sviluppa soluzioni volte a semplificare l'accesso alla ricarica quotidiana, come le app mobili per la gestione della ricarica delle auto. A ciò si aggiungono diverse modalità di ricarica che influiscono direttamente sul tempo di ricarica e sull'autonomia offerta.
L'ultima Renault ZOE introduce la ricarica rapida in corrente continua (DC) fino a 50 kW: in soli 30 minuti recupera così fino a 150 chilometri di autonomia in ciclo misto**. Insieme alle numerose possibilità di ricarica in corrente alternata (AC) fino a 22 kW, questa ricarica rapida della ZOE la rende il veicolo più versatile sulle infrastrutture di ricarica più diffuse in Europa.

Le prossime generazioni di batterie

Oggi, e ancora per molti anni a venire, la tecnologia agli ioni di litio si afferma come lo standard tecnologico per la progettazione di auto completamente elettriche o ibride. Mentre la tecnologia agli ioni di litio continua a migliorare, in particolare in termini di densità energetica delle batterie, i progressi scientifici potrebbero un giorno portare alla nascita di nuove generazioni di batterie in grado di offrire autonomie ancora superiori a quelle attuali. La ricerca si concentra in particolare sul concetto di batteria allo stato solido, che dovrebbe aumentare la capacità di accumulo delle celle agli ioni di litio, migliorandone al contempo la stabilità. La pila a idrogeno, o pila a combustibile, rappresenta invece una pista complementare a quella delle batterie agli ioni di litio, anche se solleva nuove sfide legate alla distribuzione o allo stoccaggio sotto pressione dell’idrogeno.

* WLTP: Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure. Il ciclo WLTP standardizzato comprende il 57% di percorsi urbani, il 25% di percorsi extraurbani e il 18% di percorsi in autostrada.

** I valori relativi alla durata e alla distanza qui indicati sono calcolati sulla base dei risultati ottenuti dalla Nuova ZOE e/o dalla Twingo Electric durante la procedura di omologazione WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure, ciclo standardizzato: 57% di percorsi urbani, 25% di percorsi extraurbani, 18% di percorsi in autostrada) che mira a rappresentare le condizioni di utilizzo reali dei veicoli. 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.

Diritti d'autore: Jean-Brice Lemal, OHM Frithjof, Romain Laurent