Auto elettriche: vantaggi, svantaggi, storia, funzionamento

L'attenzione del pubblico e dei produttori di automobili verso le auto elettriche è aumentata esponenzialmente negli ultimi anni grazie al focus sulla protezione e conservazione dell'ambiente (implementato dalle norme in materia di emissioni, stabilite a livello planetario), collegato al cambiamento climatico ed alle sue conseguenze ed agli aggiornamenti sulla non più così ampia disponibilità di ulteriori giacimenti di petrolio.

A riprova di ciò è possibile considerare il fatto che anche il legislatore sta dedicando sempre più spazio normativo a tale realtà, legiferando non solo sugli incentivi all'acquisto ed utilizzo, ma anche sulle tempistiche di ricarica nelle aree pubbliche attrezzate.
Tuttavia, dopo decenni di utilizzo di veicoli alimentati a combustione interna, una tale realtà può disorientare e persino allarmare, facendoci porre molte domande alle quali è corretto rispondere in maniera puntuale e precisa.

Sommario:

• Qualche breve cenno storico sulle auto elettriche
• Cosa sono e come funzionano le auto elettriche
• Vantaggi e svantaggi delle auto elettriche

Qualche breve cenno storico sulle auto elettriche

Le radici di questo tipo di veicolo risalgono al lontano 1832, quando Robert Anderson, imprenditore scozzese, diede vita alla prima automobile elettrica, seguita da un modello progettato da Sibrandus Stratingh e costruito nel 1835 da Christopher Becker, suo assistente.
Successivamente, Regno Unito e Francia assistettero ad uno sviluppo non indifferente del mercato delle auto elettriche grazie ai miglioramenti tecnologici effettuati sulle batterie, grazie all'impegno dei francesi Gaston Planté (1865) e Camille Faure (1881). Utilizzando degli accumulatori di sua progettazione, Thomas Parker, nel 1884, sviluppò il primo prototipo di automobile elettrica concettualmente moderna.

Il grande successo commerciale dei mezzi alimentati con questo tipo di tecnologia, che ha avuto il suo apice tra la fine del XIX e gli inizi del XX ventesimo secolo, venne poi soffocato dai veicoli con motore termico, decisamente più economici e con limiti tecnici minori.

Cosa sono e come funzionano le auto elettriche

Un'automobile elettrica è alimentata esclusivamente dall'energia immagazzinata in batterie ricaricabili allocate all'interno della struttura del mezzo. Tale tipologia di veicolo, proprio per le sue caratteristiche, utilizza tecnologie strutturali capaci di garantire rigidità strutturale nonostante l'alleggerimento del materiale portante, dovendo bilanciare il peso in più dovuto alla presenza degli accumulatori, unitamente al peso minore del propulsore elettrico rispetto a quello a combustione interna.
Il motore elettrico è di gran lunga meno complicato di quello a scoppio in quanto composto da due parti principali:

• statore: parte fissa, è formato da un conduttore e genera un campo magnetico variabile e di segno opposto a quello generato dal secondo componente del propulsore
• rotore: parte mobile, con magneti permanenti.

La potenza generata dall'interazione dei due campi magnetici generati viene passata, grazie ai magneti del rotore, alle ruote motrici.
Il controllo della carica, del rilascio e del recupero di energia in frenata da parte delle batterie viene gestito dall'Inverter, dal momento che una delle sue caratteristiche principali è quella di trasformare l'energia da continua ad alternata e viceversa.
Da qui comprendiamo che il cuore di un veicolo elettrico è costituito dalle batterie ricaricabili, la cui tecnologia è basata principalmente sugli Ioni di Litio, ma che possono anche essere sviluppate sul Litio Ferro Fosfato che permette un costo di produzione inferiore.

Vantaggi e svantaggi delle auto elettriche

Un'automobile che sfrutta l'energia delle batterie per muoversi, presenta indubbi benefici rispetto ad un esemplare equipaggiato con motore termico; tuttavia gli inconvenienti legati a tale tecnologia esistono e occorre tenerli in debito conto se si vuole effettuare una scelta corretta e ponderata.

Di seguito vediamo di indicare i principali.

Vantaggi delle auto elettriche

• Economicità d'esercizio: considerando il loro consumo d'energia ed il costo della stessa, si può calcolare un risparmio pari a circa 5 euro ogni 100 Km. Inoltre, grazie alla relativa semplicità del motore, il costo della manutenzione ordinaria rispetto ad un motore a combustione interna è sensibilmente inferiore.
• Rispetto dell'ambiente: un propulsore elettrico, durante il suo funzionamento, non emette sostanze inquinanti (il loro nome tecnico è ZEV, Zero Emission Value), andando ad impattare in misura notevolmente meno aggressiva sull'ambiente. Ciò si riflette anche sulla possibilità di utilizzare il mezzo anche in presenza di Zone a Traffico Limitato (ZTL) ed anche in caso di blocco traffico per diminuire i valori degli inquinanti.
• Silenziosità: il motore elettrico non produce rumori d'esercizio (in realtà il rumore è presente ma è risibile). Questo contribuisce a diminuire, o quantomeno controllare, l'inquinamento acustico delle varie zone cittadine. Inoltre il comfort che ne deriva è sempre positivo. Tuttavia questo viene considerato da alcuni come un pericolo per chi, non sentendo alcun rombo, può essere messo in pericolo dalla convinzione che non siano presenti mezzi in movimento.
• Prestazioni: in questo caso parliamo della disponibilità quasi immediata dell'intera coppia motrice nel momento in cui si preme il pedale dell'acceleratore. Questa caratteristica rende notevolmente agevole l'affrontare tratti di strada che, a causa del fondo oppure della pendenza, richiedono potenza piena ed immediata.

Svantaggi delle auto elettriche

• Costo d'acquisto: rispetto al modello equivalente equipaggiato con motore termico, la cifra da investire per entrare in possesso dell'esemplare elettrico è sensibilmente più elevato. La presenza dei vari incentivi all'acquisto, sia statali che proposti dal costruttore, mitigano di poco il peso del prezzo di listino e ciò rappresenta un deterrente alla scelta da parte di chi cerca di approcciare questo modo di guidare.
• Autonomia: rappresenta il punto dolente di questo metodo di propulsione. Fermo restando che il consumo di energia dipende molto dal tipo di guida del conducente, la durata delle batterie fornisce un numero di chilometri percorribili sicuramente più basso rispetto al pari modello a combustione interna.
• Tempi di rifornimento: per un veicolo elettrico, questo si traduce in tempi di ricarica che possono essere molto lunghi, anche se le batterie moderne riescono ad accorciare questa tempistica. Tuttavia è da considerare che questi non dipendono esclusivamente dal tipo di accumulatore utilizzato ma anche dal tipo di caricatore in uso (ad esempio: colonnina di ricarica in area attrezzata pubblica oppure domestica).