I sostenitori dei veicoli elettrici hanno atteso per decenni che la tecnologia maturasse sufficientemente in modo tale che l’autonomia, le prestazioni e l’utilita del veicolo fossero sufficienti per soddisfare le esigenze della maggior parte dei conducenti e che i veicoli elettrici fossero venduti a prezzi ragionevoli per molti acquirenti.
Abbiamo raggiunto quel punto ora, o ci siamo molto vicini, ma il lancio dei veicoli elettrici e ostacolato dalla scarsita delle batterie di cui queste auto hanno bisogno. Quindi qual e una potenziale soluzione provvisoria in grado di fornire il numero massimo di veicoli nuovi ed efficienti al maggior numero possibile di clienti? Sfruttare al massimo le celle della batteria disponibili impiegandole in veicoli ibridi-elettrici plug-in (PHEV) dotati di motori a gas oltre alla trasmissione elettrica a batteria.
Gli ibridi plug-in erano inizialmente visti come una tecnologia bridge per aiutare a fornire ai consumatori l’autonomia richiesta, ma le batterie elettriche di oggi lo stanno ampiamente realizzando senza la necessita del costo e del peso di una trasmissione a combustione.
Tuttavia, i PHEV possono ancora svolgere un ruolo provvisorio, ma per un motivo diverso: utilizzano meno preziose celle della batteria rispetto alle auto elettriche a batteria. La societa madre di Jeep, Stellantis, afferma che il Wrangler 4xe e il PHEV piu venduto nel paese, anche se rifiuta di fornire numeri di vendita a sostegno di cio. Questo successo arriva nonostante abbia un’autonomia esclusivamente elettrica di appena 25 miglia, secondo l’EPA, ma e la stessa dell’autonomia esclusivamente elettrica della Toyota Prius Prime.
Considera la Range Rover
Ma la nuova Land Rover Range Rover Sport ibrida plug-in indica la strada per gli ibridi per ottimizzare la disponibilita della batteria: ha una batteria agli ioni di litio da 38,2 kilowattora di celle cilindriche che offre alla Range Rover Sport un’autonomia di 51 miglia su sola energia elettrica. Si tratta di un numero di celle compreso tra un terzo e la meta di una batteria elettrica comunemente richiesta.
Nel frattempo, i pacchi batteria per veicoli elettrici sono in genere compresi tra 80 kWh e 100 kWh o piu. Ad esempio, Rivian afferma che il suo camioncino R1T completamente elettrico trasporta 7.777 singole celle 2170 cilindriche in stile cilindrico nel suo pacco da 135 kWh.
Oltre alla Range Rover Sport, altri veicoli PHEV leader includono la Polestar 1, anch’essa valutata a 51 miglia di autonomia EV, e la Toyota RAV4 Prime, che percorre ben 42 miglia.
I PHEV sono perfetti anche per calmare i nervi dei conducenti che vogliono guidare sulla rete elettrica, ma si preoccupano di rimanere bloccati, osserva Philipp Kampshoff, partner senior, leader del settore della mobilita futura presso McKinsey. “Quando intervistiamo i consumatori, la preoccupazione piu grande e ancora l’ansia da autonomia e l’infrastruttura di ricarica, che sono due facce della stessa medaglia”, afferma.
I PHEV a gamma estesa come la Range Rover potrebbero essere necessari per soddisfare le normative future, aggiunge. “I governi potrebbero richiedere un minimo di 50 miglia. Non tutti sono in grado di farlo”.
Un motore elettrico da 141 cavalli (105 kilowatt) alimenta la Range Rover Sport attraverso la stessa trasmissione del motore a combustione in linea a 6 cilindri Ingenium da 3,0 litri. Cio significa che utilizza la stessa trasmissione automatica ZF a 8 velocita e il sistema di trazione integrale intelligente sia che funzioni a gas, elettrico o entrambi, quindi l’esperienza di guida e le capacita fuoristrada non sono diminuite. Combinati, i motori producono 434 CV, che lanciano la Range Rover Sport a 60 mph in 5,5 secondi.
Mentre la classificazione EPA della Range Rover Sport in modalita completamente elettrica e di 51 miglia, puo andare oltre, vanta l’ingegnere capo Peter Bingham in un’intervista al lancio dei media di Range Rover Sport a Madrid, in Spagna. “I ragazzi nel Regno Unito sono riusciti a guidare nel mondo reale per arrivare a circa 70 miglia”, dice a Popular Science . “L’EPA tiene conto degli estremi, delle variazioni di temperatura, ecc, ma si, abbiamo ragazzi che riescono a superare le 50 miglia. E sappiamo dai nostri dati sul percorso del cliente che la stragrande maggioranza dei clienti sara in grado di fare la maggior parte dei propri viaggi quotidiani semplicemente con l’alimentazione elettrica”.
Questo, ovviamente, e l’obiettivo qui: fornire una capacita della batteria sufficiente per coprire la maggior parte dei viaggi giornalieri – che erano una media di 32,7 miglia nel 2021, secondo AAA – senza sprecare nessuna di queste risorse sull’autonomia in eccesso mentre l’alimentazione della batteria e scarsa.
Il costo della complessita
Ovviamente, a differenza dei veicoli elettrici a batteria, gli ibridi plug-in bruciano gas. Tuttavia, l’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti afferma sul suo sito FuelEconomy.gov che gli ibridi plug-in utilizzano dal 30 al 60% in meno di carburante rispetto ai veicoli convenzionali. Cio significa che razionalizzando l’uso delle celle della batteria, le case automobilistiche possono mettere su strada veicoli piu efficienti nel breve termine, mentre vengono costruiti i numerosi impianti di batterie annunciati dalle case automobilistiche.
I veicoli elettrici a batteria costano in media $ 66.000, secondo Kelley Blue Book, contro una media di $ 45.000 per i normali veicoli non di lusso. Rispetto ai modelli puramente alimentati a combustione, gli ibridi plug-in costano tra $ 4.000 e $ 8.000 in piu, secondo l’EPA, mettendo il prezzo adesivo sui PHEV da qualche parte tra i veicoli tradizionali e i veicoli elettrici puri. I crediti d’imposta federali per i veicoli elettrici possono spesso compensare la differenza nel prezzo di acquisto e la riduzione dei costi del carburante mettera in vantaggio i conducenti di veicoli elettrici.
Questo perche mentre la benzina attualmente costa in media $ 3,65 per gallone, secondo la US Energy Information Agency, la stessa agenzia afferma che l’elettricita costa 10,59 centesimi per kilowattora. Quindi un veicolo addebitato a casa al prezzo medio nazionale gode della capacita di guidare per un costo dell’elettricita che equivale a circa $ 1 per gallone per la benzina, in base alla distanza che l’auto puo percorrere con un valore di $ 1 di elettricita rispetto a un gallone di gas.
La ricarica rapida con i caricatori pubblici a corrente continua costa di piu e puo essere alla pari con il prezzo della benzina, quindi mentre ha senso per i conducenti elettrici a batteria, e meglio che i conducenti ibridi plug-in si attengano all’alternanza a 240 volt gli attuali caricatori SAE di livello 2 a casa o al lavoro, che possono caricare la batteria di un PHEV tra una e quattro ore secondo l’EPA. L’utilizzo di una semplice presa a muro da 120 volt richiede il doppio del tempo.
Un altro vantaggio dell’acquisto di un’auto che trasferisce piu tempo di guida all’energia elettrica rispetto alle ibride convenzionali o ai plug-in a corto raggio e il fatto che la rete elettrica statunitense si sposta continuamente verso fonti di carburante piu ecologiche. Quindi i veicoli elettrici e le auto che utilizzano l’energia dalla rete come i PHEV, possono diventare sempre piu ecologici nel corso della loro vita grazie a un’energia elettrica piu pulita in futuro. I veicoli a benzina, ovviamente, non funzioneranno mai con nient’altro.
Il sito Davis Electric Vehicle Explorer dell’Universita della California fornisce ai consumatori informazioni dettagliate sui costi di guida di un veicolo elettrico o ibrido che sono specifici per la loro posizione e modello.
Allora perche le case automobilistiche non si sono affrettate a costruire piu PHEV? Bene, perche non sono semplici da costruire. “Gli ibridi plug-in sono molto interessanti perche puoi correre con l’elettrico in citta e in autostrada puoi usare il motore a combustione”, osserva l’ex direttore tecnico della McLaren Automotive, Mario Carendente.
“Il problema e il costo”, dice. “Bisogna pensare ad avere un propulsore a gas e uno elettrico e la complessita dell’ingegneria”.
Infatti, Bingham, di Land Rover, ammette che quella era la sfida per la Range Rover Sport PHEV. “L’ibrido e la cosa piu impegnativa”, dice. “Hai due powerpack essenzialmente proprio in un ibrido, in modo da bilanciare il volume del serbatoio del carburante con la capacita della batteria con i percorsi di scarico. Direi che e probabilmente uno degli aspetti piu impegnativi dell’intera progettazione della piattaforma”.
Ma c’e un vantaggio di guidabilita per gli ibridi plug-in che potrebbe rendere la complessita utile per i conducenti. Questo perche il motore elettrico in un PHEV e molto piu potente di quello in un ibrido convenzionale e fa una differenza sostanziale nella risposta dell’auto al pedale dell’acceleratore.
Certo, i veicoli elettrici a batteria possono essere razzi elettrici, ma i PHEV offrono un’esperienza di guida piu forte e fluida sull’autostrada rispetto alla sola combustione, grazie al motore elettrico che lavora di concerto con il motore a combustione. Cio significa una maggiore accelerazione e salite in salita e, come ho sperimentato con la Range Rover Sport, un controllo della velocita di crociera piu accurato perche il motore elettrico puo aiutare a mantenere la velocita desiderata in modo piu preciso durante la salita. Inoltre, la sua rigenerazione di elettricita impedisce all’auto di guadagnare velocita in discesa.
Non tutti possiamo permetterci una Range Rover Sport PHEV da $ 105.000, ma i modelli tradizionali come la Toyota RAV4 Prime e la Chrysler Pacifica PHEV offrono opzioni elettrificate che danno a piu conducenti l’opportunita di fare la loro guida quotidiana con l’energia elettrica piuttosto che accumulare la fornitura limitata di celle della batteria in veicoli elettrici che non utilizzano tutta la loro capacita molto spesso.
Dopodiche, saranno tutti veicoli elettrici puri, afferma Kampsoff. “Diremmo comunque che l’ibrido plug-in e una tecnologia bridge. Se avanzi rapidamente fino al 2030 e oltre, l’EV e un chiaro vincitore”.
