Auto: sempre più verso il futuro con l’auto elettrica

L’auto elettrica verso un futuro più o meno vicino significa anche profondi cambiamenti che avranno un impatto molto più grande e radicale del semplice confronto tra auto elettrica ed a combustione interna.

Infatti il moderno mondo del lavoro, l’attuale società e le nostre città si sono evoluti in maniera collaterale all’utilizzo e ed alla diffusione massiccia e capillare dell’auto, prodotto finale di un’industria che impegna milioni di persone.

Le auto che circolano oggi sono figlie di oltre 100 anni di evoluzione.

Cioè oltre un secolo nel quale tutto ha ruotato intorno al motore a scoppio, plasmando anche con gli accessori sia l’auto sotto i vari aspetti, sia noi come guidatori. 

Quindi stante la differenza tra le due fonti di energia per la locomozione applicata all’auto, la diffusione dell’auto elettrica a discapito di quella tradizionale provocherà sicuramente cambiamenti radicali a molteplici livelli.

Questi cambiamenti saranno tanto forti che essi stessi stanno frenando l’avvento dell’auto elettrica.

Quindi per comprendere meglio le motivazioni di questa transizione “frenata” –possiamo pensare a smontare pezzo per pezzo le moderne auto elettriche, cercando così di capirle meglio e, una volta rimontate, provare ad immaginare in che modo dovremo cambiare sia noi sia le nostre città per abbandonare il vecchio e caro motore a scoppio.

Cosa cambierà?

Prima di tutto bisogna notare che le moderne auto elettriche hanno una tecnologia che quasi spaventa l’utente medio, che al contrario si sente più sicuro con un’auto dalla meccanica più familiare, sia per lui sia per il meccanico di fiducia.

Quindi si dovrà imparare a gestire un vero e proprio elettrodomestico su ruote, da ricaricare quanto necessario, ma anche da aggiornare nel corso del suo utilizzo.

Sarà un modo molto diverso di vivere e di guidare l’auto.  Infatti il veicolo sarà dotato di un tale computer che si dovrà imparare quasi a “ragionare” con il mezzo e continuare a considerare una “magia” ciò che la fa muovere.

Da cosa sono composte le auto elettriche?

Di fatto un’auto elettrica è composta da solo tre componenti. Il motore elettrico, la batteria e infine l’unità di gestione della potenza, cioè l’inverter. Questo è il dispositivo che gestisce il flusso di energia secondo le esigenze di motore e batteria e trasforma la corrente continua in alternata e viceversa.

Le auto elettriche, chiamate anche ad emissioni zero, non hanno il cambio.

Questo è possibile grazie al range di giri con cui il motore elettrico è capace di erogare la sua potenza e la sua coppia non necessita del cambio.

Il motore elettrico, sia a corrente alternata, sia in corrente continua brushless (a magneti permanenti) è quindi collegato alle ruote attraverso un semplice riduttore ad ingranaggi monomarcia e non c’è nemmeno bisogno della frizione perché il motore, nel momento in cui viene interrotto il flusso di corrente, può girare liberamente senza opporre alcuna resistenza. 

Non c’è neanche bisogno della retromarcia perché basta invertire la polarità della corrente per azionare il motore al contrario.

Quindi abbiamo un apposito limitatore per la retromarcia, grazie al quale la macchina non può raggiungere le stesse prestazioni in entrambi i sensi di marcia. Nelle auto tradizionali la retromarcia ha un solo rapporto, di solito poco più lungo della prima.

Acceleratore e freno

Infine sotto al volante ci sono i due pedali.

Quello dell’acceleratore è un potenziometro, simile a quello che utilizziamo per regolare il volume delle cuffie. Ovvero a ogni inclinazione del pedale corrisponde una specifica energia erogata ed ogni parametro è strettamente regolato dal software di bordo.

Per questo motivo spesso bastano semplici aggiornamenti dell’informatica per migliorare le prestazioni di una vettura elettrica.

Anche per la frenata dovremo abituarci ad un approccio diverso rispetto a quanto facciamo con l’auto tradizionale.

Infatti alle batterie elettriche piace molto la fluidità e non vanno d’accordo con le frenate brusche ed improvvise.

Si può definire “suicidio energetico” l’arrivare a tutto gas e frenare improvvisamente con auto di questo tipo, mentre invece vengono premiati la progressione ed il “guardare lontano”.

Le auto ibride hanno già evidenziato che il segreto è ottimizzare l’energia recuperando quella che normalmente andrebbe dispersa sotto forma di attrito e calore in frenata.

Infatti nell’auto elettrica, quando si toglie il piede dall’acceleratore, il motore inverte il suo funzionamento trasformandosi in alternatore, e in questo modo converte l’energia cinetica che riceve dal movimento delle ruote in corrente e ricaricando quindi la batteria.

In questa fase per questo motivo si genera una resistenza elettromagnetica che produce anche un effetto frenante utile per rallentare l’auto e per diminuire l’usura dei freni.

La funzione “B”

Quasi tutte le vetture elettriche hanno anche una particolare funzione aggiuntiva, identificata dalla “B”, Brake in inglese. Con questa funzione aumenta ulteriormente la resistenza elettromagnetica facendo più freno motore, funzione utile in discesa sia per rallentare l’auto che per fare piccole ricariche in ognuna di queste fasi.

e-Pedal

Questo è lo scopo, per esempio, dell’e-Pedal della Nissan Leaf.

Si tratta di un pedale dell’acceleratore capace di regolare anche la forza del freno motore a seconda di quanto si alleggerisce la pressione sul pedale, permettendo in questo modo di gestire in modo più graduale non solo i rallentamenti, ma anche ridurre al minimo l’uso dei freni.

Tutta questa tecnologia però al momento è presente solo in auto che spesso sono molto costose.

Ma per adesso nella quotidianità del caos e della frenesia delle città, perdono qualunque tipo di confronto anche contro la più economica delle auto tradizionali.

Auto elettriche intelligenti

A dare risultati interessanti invece sono le auto elettriche veramente intelligenti e smart, come ad esempio la Renault Twizy o la Zoe: piccole, scattanti e pratiche.

Allo stato attuale tutti i limiti della moderna auto elettrica derivano dalla fretta e nell’ansia con cui le varie case costruttrici stanno affrontando le imposizioni sulle emissioni e la conseguente necessità di vetture elettriche all’interno della propria gamma.

Infatti in poco meno di cinque anni sono stati investiti miliardi di euro per costruire auto elettriche non tanto per volontà di progresso quanto per obbligo, basate quindi su tecnologie che stanno mostrando infatti tutti i loro limiti.

Le batterie

A tale proposito un esempio significativo è rappresentato dalle batterie agli ioni di Litio poiché sono una vera “croce” delle auto elettriche.

Questo tipo di batteria è stato sviluppato e messo a punto pensando proprio ad applicazioni come la telefonia e l’informatica, quindi utilizzi che richiedono un flusso di energia per lo più costante e prolungato nel tempo, proprio l’opposto di quello che succede con il normale utilizzo di un’automobile.

Per questo motivo dobbiamo pensare che le batterie agli ioni di Litio siano solamente parte di una transizione verso qualcosa di diverso, specifico per l’autotrazione.

Una opzione potrebbero essere le batterie Litio-Zolfo.

La batteria per le future auto elettriche dovrà avere una maggiore densità di energia, per ottenere auto ad emissioni zero più leggere e maneggevoli.

Oggi la Volvo XC40 elettrica pesa quasi 700kg in più della stessa vettura a benzina.

I cambiamenti a livello socio-culturale

Con l’auto elettrica avremo anche profondi cambiamenti a livello socio-culturale.

In effetti con i mezzi ad emissioni zero verranno meno parecchie figure professionali e grandi aziende moderne, come per esempio la filiera di terzisti che producono componentistica e che supportano le grandi case, si ridurranno a piccole botteghe artigianali al servizio di qualche nostalgico del motore a scoppio.

I meccanici sono già oggi con le auto termiche dei softwaristi nel controllo delle anomalie, ma saranno chiamati ad un maggior impegno in tal senso per la complessità dei software delle vetture sempre più interconnesse ed ogni minimo guasto richiederà interventi specializzati e quindi costosi.

Per quanto riguarda i cavi elettrici dei quali abbiamo già accennato, alcuni sono ad alta tensione, appositamente di colore in arancione; essi richiedono particolari attenzioni da parte di chi interviene su un’auto elettrica, ma anche ibrida in caso di incidente.

Quindi allo scopo sono stati recentemente sviluppati degli appositi sistemi di sicurezza tipo stacca-batteria automatici i quali, attraverso alcuni sensori, sono capaci di riconoscere un eventuale incidente facendo saltare, con delle apposite micro-esplosioni, il collegamento tra l’elettronica di potenza e la batteria, analogamente a ciò che avviene nelle auto termiche tramite l’interruzione del flusso di carburante.

Il guidatore del futuro

Con questo ragionamento si può dire che la macchina del futuro, se sarà effettivamente elettrica, richiederà anche un guidatore del futuro, capace di conoscere limiti e caratteristiche del proprio mezzo e di sfruttarle al meglio.

Il guidatore del futuro dovrà cambiare in modo significativo il modo in cui si approccia all’auto, quindi dovrà passare da una guida d’istinto ad una più ragionata, più rilassata e quindi più ecofriendly.

Tutto questo richiederà un nuovo tipo di infrastrutture, in grado di migliorare la fluidità del traffico e limitare il più possibile gli stop & go per la ricarica, oggi il vero tallone di Achille dell’autonomia elettrica.

Da qui è lecito e anche doveroso pensare che l’auto del futuro, guidata da automobilisti 2.0, avrà bisogno di un nuovo tipo di città, disegnata per favorire una nuova mobilità.

In effetti proprio le città potrebbero rappresentare il più grande limite al diffondersi dell’auto elettrica.

Le città infatti stanno facendo molta fatica a stare al passo con i grandi proclami delle case costruttrici, che prevedono di vendere molte più auto di quante al momento se ne possano ricaricare.

Questo aspetto richiede un ulteriore riflessione.

Infatti se anche solo un 25% delle auto che ogni giorno intasano le città occidentali dovessero diventare elettriche, bisognerebbe letteralmente rivoltare le nostre città per costruire la necessaria rete di “rifornimento elettrico” con le relative colonnine.

Ricarica wireless

Potrà aiutare la ricarica wireless ?

L’intera società occidentale moderna, la cui economia e struttura è saldamente basata sul petrolio, rischia di subire un cambiamento epocale che, come giusto che sia, richiederà tempo, molto di più di quanto certe campagne marketing vogliano farci credere.

Fonte:

• https://www.formulapassion.it/automoto/mondoauto/auto-elettrica-istruzioni-uso-batteria-ioni-di-litio-tesla-bev-renault-autonomia-476610.html