L'ABC dell'elettrificazione: dall'ibrido all'Auto Elettrica "pura"

“Elettrificazione” è una delle parole che sentiamo pronunciare più spesso negli ultimi tempi perché è ormai diventata uno dei punti cardine dei programmi di sviluppo di tutti i costruttori di auto sulla via di una mobilità più pulita. Nello specifico, il termine indica la progressiva introduzione di sistemi di propulsione elettrici che affianchino o rimpiazzino del tutto quelli tradizionali, dando dunque vita alle vetture definite ibride (in cui coesistono entrambi i tipi di propulsione) oppure interamente elettriche. All’interno di queste due famiglie esistono tuttavia soluzioni diverse, che potremmo ordinare proprio secondo il livello di elettrificazione, ossia del ruolo che la parte elettrica ha rispetto all’altra. Dunque, partendo dai sistemi che la utilizzano in modo marginale per arrivare a quelli in cui è invece la principale forza motrice se non l’unica.

1. Micro hybrid

Si tratta del livello base e ad essere precisi non meriterebbe nemmeno la definizione di ibrido in quanto la parte elettrica non ha un ruolo attivo nello spingere il veicolo. Di fatto è analogo ad un dispositivo start&stop, quindi consiste in un motorino d’avviamento potenziato e intelligente che spegne il motore durante le soste per risparmiare carburante e lo riavvia per ripartire. Rispetto a questo ha però delle funzioni in più come la gestione della ricarica della batteria, che assolve sostituendo l’alternatore. Inoltre, in presenza di cambi automatici o robotizzati, alcuni sistemi di questo tipo possono anticipare lo spegnimento del motore principale quando l’auto non è ancora ferma, al di sotto di una certa velocità che di solito non supera i 12 km/h. Il primo micro-ibrido è quello introdotto sulle smart mhd nel 2007 e successivamente da Peugeot e Citroën su alcuni modelli con cambio robotizzato BVP. Oggi queste funzioni sono integrate in molti sistemi start&stop che non sono però presentati come ibridi.

2. Mild hybrid

Letteralmente “ibride parziali”, sono le prime in cui il motore elettrico inizia ad avere un ruolo attivo nella propulsione dell’auto anche se non è ancora in grado di muoverla da solo o almeno non da ferma. Oggi questa definizione si applica a dispositivi, come quelli annunciati da Kia, Audi e Mercedes, che forniscono una spinta supplementare nelle accelerazioni alleggerendo lo sforzo del motore a scoppio proprio nel momento in cui solitamente si consuma e si inquina di più, e recuperando energia nelle altre fasi. Alcuni arrivano ad aiutare la vettura a mantenere l’andatura a velocità costante, come faceva Honda Insight che arrivava a spegnere temporaneamente il motore per brevi periodi, entro certe velocità e in presenza di uno stato di carica della batteria adeguato.

3. Full hybrid

Sono le ibride vere e proprie, quelle in cui il motore elettrico e quello a scoppio lavorano assieme più o meno alla pari, dandosi supporto continuo e reciproco per offrire la migliore efficienza o le massime prestazioni. Dunque, dispongono anche di una modalità di marcia completamente elettrica che permette alla vettura di muoversi a zero emissioni. Nelle fasi passive, e a volte anche in marcia, il motore elettrico recupera energia per mantenere sempre la batteria entro un determinato stato di carica. Capostipite di questo genere è Toyota Prius, introdotta sul mercato oltre vent’anni fa, con tutte le sue varianti odierne mentre Lexus, marchio di lusso di Toyota, è oggi l’unico brand premium ad offrire una gamma interamente ibrida.

4. Plug-in hybrid

Note con la sigla PHEV, sono l’evoluzione delle full hybrid e hanno come obiettivo quello di aumentare l’utilizzo della parte elettrica grazie alla possibilità di ricaricare la batteria anche da una sorgente esterna, dunque di attaccarla alla spina, aumentandone l’autonomia e riducendo la necessità di ricorrere al motore a combustione interna. Attualmente sul mercato ci sono diversi modelli di questo genere, tra i più recenti le varianti delle medie Volvo S60 e V60 e della Mini Countryman, e persino qualche supercar come BMW i8.

5. Elettriche

Siglate EV o BEV (Battery Electric Vehicle) sono auto a trazione elettrica alimentate esclusivamente dalla batteria che va ricaricata da sorgente esterna. Sono in grado di recuperare energia in decelerazione, ma la loro autonomia è comunque determinata dallo stato di carica iniziale. Le più celebri in commercio sono Nissan Leaf, Smart ED, Renault Zoe, Volkswagen e-Golf e l’intera produzione Tesla. Esistono però due variazioni sul tema delle elettriche che illustriamo di seguito.

6. Elettriche range extended

Sono in tutto e per tutto elettriche ma alloggiano a bordo un motore tradizionale con funzione di generatore di corrente. La batteria si ricarica comunque alla spina, ma se la riserva si riduce in marcia c’è la possibilità di attivare il motore a scoppio per produrre nuova energia e aumentare l’autonomia. Poiché questo lavora a regime costante, i suoi livelli di inquinamento sono ridotti e controllati. Esempi di questa categoria sono la prima Opel Ampera e la specifica versione di BMW i3.

7. Elettriche fuel cell

Per certi versi sono a metà strada tra le elettriche pure e le Range Extended perché, pur avendo trazione elettrica, utilizzano in qualche modo un combustibile. Il combustibile in questione è l’idrogeno, che viene messo a contatto con l’aria in apposite celle sprigionando energia elettrica - immagazzinata in apposite batterie - calore e vapore acqueo. Sulla carta è la soluzione più ecologica e da molti viene considerata il vero futuro perché l’idrogeno si può ricavare da processi ecologici ed energie rinnovabili. Il limite è rappresentato dai costi di produzione e da difficoltà di stoccaggio dell'idrogeno a bordo a temperature e pressioni adeguate. La prima vettura in commercio è stata la Honda FCX Clarity, arrivata in vendita negli Usa e in Giappone nel 2008. La Toyota Mirai è stata invece la prima ad essere commercializzata in Europa (dal 2015).