Cos’è un veicolo elettrico e come funziona?

I veicoli a motore hanno cambiato il modo in cui ci muoviamo in tutto il mondo. Tuttavia, mentre i benefici del trasporto moderno sono innegabili, bruciare benzina per alimentare il motore contribuisce al cambiamento climatico causato dall’uomo. Per non parlare della cattiva salute causata da alti livelli di inquinamento.

Molti produttori si sono spostati verso veicoli elettrici piuttosto che a gas per superare questi problemi. Proprio come il tuo smartphone, questi si basano su batterie ricaricabili per alimentare l’auto. Ora che la tecnologia è diventata più economica e mainstream, potresti prendere in considerazione un veicolo elettrico.

Prima di investire, è essenziale sapere cos’è un veicolo elettrico e come funziona.

Cos’è un motore a combustione interna?

Oggi, la stragrande maggioranza dei veicoli su strada utilizza un motore a combustione interna (ICE). Una volta che hai riempito la tua auto con benzina, girando la chiave nell’accensione si crea una scintilla che accende il gas all’interno della camera del motore. Di conseguenza, c’è un aumento del calore e della pressione all’interno del motore. A sua volta, questo crea il movimento dei pistoni. Questa forza meccanica viene utilizzata per alimentare il veicolo.

La combustione del carburante non crea, di per sé, movimento. Tuttavia, il sottoprodotto della combustione viene sfruttato per creare movimento meccanico. Questo processo è efficace ma inefficiente. In media, i veicoli ICE sono efficienti solo al 20%, il che significa che la maggior parte dell’energia viene persa. Inoltre, i prodotti di scarto creati da questa combustione sono dannosi per le persone e l’ambiente.

Nel corso dei decenni, i produttori hanno migliorato l’efficienza e la pulizia dei veicoli ICE. I convertitori catalitici, la migliore purezza del carburante e il progresso tecnologico hanno contribuito a una leggera riduzione degli effetti collaterali dannosi degli ICE. Tuttavia, è diventato sempre più chiaro che abbiamo raggiunto un punto di rendimenti decrescenti.

C’è una crescente consapevolezza dei cambiamenti climatici causati dall’uomo e dell’impatto sulla salute dell’inquinamento. Dobbiamo allontanarci dal trasporto alimentato da ICE per affrontare entrambi questi problemi. È qui che entrano in gioco i veicoli elettrici.

Come funziona un’auto elettrica?

A differenza delle loro controparti ICE, i veicoli elettrici (EV) sono alimentati da batterie ricaricabili. Di conseguenza, non bruciano carburante e quindi riducono l’impatto ambientale del trasporto su strada. C’è poco da distinguere visivamente i veicoli elettrici dai veicoli ICE. Tuttavia, al di sotto dell’esterno familiare, i veicoli elettrici richiedono configurazioni completamente diverse.

La tua auto attuale ha una batteria sotto il cofano, ma non alimenta l’auto. Invece, viene caricato dal motore e utilizzato per alimentare luci, cruscotto ed elettronica di bordo. Tuttavia, la tua auto è guidata da un motore. Mentre i veicoli elettrici sono dotati di più batterie di grandi dimensioni che immagazzinano elettricità per alimentare l’auto.

Un EV utilizza queste batterie per alimentare un motore elettrico, che dà movimento all’auto. Di conseguenza, non è necessario un motore tradizionale. Considerazioni di progettazione significano anche che le batterie devono essere posizionate strategicamente attorno al telaio piuttosto che caricate frontalmente. Di conseguenza, il sistema di alimentazione EV è distribuito in tutto il veicolo. Come con le opzioni tradizionali, i veicoli elettrici si trovano nella trazione anteriore e posteriore, così come nella trazione integrale se vengono utilizzati due motori.

Puoi ricaricare il tuo VEICOLO a casa o in una stazione di ricarica. La potenza aggiuntiva viene recuperata attraverso processi come la frenata rigenerativa. Tuttavia, i critici delle auto elettriche spesso dicono che, sebbene tu abbia eliminato l’inquinamento locale, l’elettricità deve ancora essere prodotta, e questo spinge solo il problema altrove.

Alimentazione di un veicolo elettrico

Mentre questo è il caso, non invalida i vantaggi di un EV. L’inquinamento è un problema locale e le strade intasate da auto alimentate da ICE spesso contribuiscono a problemi di salute. Il passaggio a un’auto elettrica promuove un ambiente locale più pulito, che migliora i risultati di salute per tutti. Inoltre, i motori elettrici sono molto più silenziosi degli ICE, portando a una riduzione dell’inquinamento acustico.

La produzione di elettricità ha tradizionalmente contribuito in modo significativo alle emissioni globali, accelerando i cambiamenti climatici causati dall’uomo. Tuttavia, le società elettriche sono in una posizione migliore e meglio finanziate per investire in alternative più pulite come le energie rinnovabili. Ad esempio, non sarebbe pratico alimentare un veicolo direttamente utilizzando energia solare o eolica. Anche se puoi usare generatori di backup solari (o a combustibile) nella tua casa.

I fornitori di servizi pubblici sono in grado di produrre energia su larga scala, apportando miglioramenti a beneficio della ricarica dei veicoli elettrici e di tutte le forme di consumo di elettricità. Man mano che la produzione di elettricità diventa più pulita, lo saranno anche i veicoli elettrici. Detto questo, l’acquisto e l’utilizzo di veicoli elettrici da soli non salverà il pianeta.

Ad esempio, la produzione di batterie per veicoli elettrici è un’attività rispettosa dell’ambiente. Non è ancora chiaro cosa fare con le batterie EV a fine vita. Per quanto ben intenzionate, le auto elettriche sono un rimedio temporaneo, in grado di ridurre al minimo alcuni dei danni causati dal trasporto piuttosto che eliminarli.

Critiche alle auto elettriche

Quando si considera un veicolo elettrico, vale la pena considerare che l’industria manifatturiera dietro di loro è guidata più dal business che da preoccupazioni etiche o ambientali.

Alcune di queste aziende sono state accusate di greenwashing, marketing progettato per promuovere le credenziali verdi in modo fuorviante. Le auto elettriche aiutano a ridurre al minimo l’inquinamento locale e riducono l’impatto dei trasporti sull’ambiente. Tuttavia, ciò non li rende nemmeno rispettosi dell’ambiente.

La produzione di automobili, come la produzione di smartphone, richiede componenti e materiali provenienti da tutto il mondo. Spesso i lavoratori manuali coinvolti lungo la catena di approvvigionamento sono trattati male e i materiali vengono estratti utilizzando processi altamente inquinanti.

Come si è visto durante la pandemia di COVID-19 nel 2020, la produzione manifatturiera mondiale dipende fortemente solo da una manciata di paesi, in particolare dalla Cina. Questo è stato un punto dolente politico ed economico per molti governi, portando a notevoli controversie commerciali tra Stati Uniti e Cina. Il dibattito ha incluso anche Huawei, portando alla loro esclusione dai mercati statunitensi. Se non sei sicuro della tua posizione su questo argomento, abbiamo spiegato perché Huawei è visto come un rischio per la sicurezza.

Questa combinazione di fattori ha portato molti gruppi ambientalisti a denunciare i veicoli elettrici. Sebbene questo punto di vista non sia ampiamente accettato, è certamente vero che i veicoli elettrici non sono una soluzione magica al cambiamento climatico. Invece, sono un’opzione meno cattiva rispetto alle loro controparti a benzina. Pertanto, passare a un’auto elettrica, quando necessario, è probabilmente meglio che non apportare modifiche.

Detto questo, questo spinge i problemi più in alto nella catena di approvvigionamento, rendendoci meno consapevoli dell’impatto. I critici notano anche che, poiché il marketing ambientale è stato così efficace, investire in un veicolo elettrico può creare un falso senso di progresso, portando a un errore in altri comportamenti rispettosi dell’ambiente. In altre parole, diventa il problema di qualcun altro.

Produzione di batterie

La produzione di batterie è particolarmente problematica. Una campagna del 2019 guidata da Amnesty International sperava di sensibilizzare su questi temi e ottenere un impegno del settore nello sviluppo di una batteria etica. Come osserva l’ente di beneficenza, i processi di produzione spesso a basso costo causano un notevole impatto ambientale, soprattutto perché la crescente domanda di cobalto e litio da utilizzare nelle batterie ha causato un’impennata nell’estrazione mineraria in acque profonde. Allo stesso modo, le batterie non possono essere facilmente riciclate o smaltite.

La mancanza di riciclaggio significa che è necessaria una nuova fornitura di materiali, perpetuando gli attuali standard di produzione in quanto i minerali saranno sempre molto richiesti. Anche lo smaltimento su larga scala delle batterie usate causa problemi. In primo luogo, c’è la sfida di dove verranno archiviati gli oggetti fisicamente grandi da considerare. Quindi, anche una volta superato, le batterie stesse possono danneggiare l’ambiente se non gestite correttamente.

Poiché la produzione di batterie e veicoli è spesso nei paesi più poveri o meno economicamente avvantaggiati, gli impatti negativi dei veicoli elettrici saranno avvertiti in modo sproporzionato da alcune delle persone più vulnerabili. Questo squilibrio è già presente nell’economia globale, ma sarà esacerbato dal passaggio ai veicoli elettrici.

Il mercato dei veicoli elettrici

La Nissan Leaf è stata uno dei primi veicoli elettrici accessibili. Tuttavia, la Toyota Prius è stata responsabile di rendere i veicoli elettrici un’opzione mainstream. Questo nonostante il fatto che la Prius sia un veicolo elettrico ibrido plug-in (PHEV) piuttosto che un’opzione completamente alimentata a batteria come la Leaf. La Tesla di Elon Musk è diventata il produttore di veicoli elettrici di maggior successo negli anni successivi, anche se numerosi produttori di veicoli elettrici stanno entrando nel mercato.

L’azienda è notevole in quanto produce solo veicoli elettrici ed è stata particolarmente importante nell’espansione del mercato dei veicoli elettrici. Prima delle opzioni Tesla, i veicoli elettrici erano più costosi, generalmente di gamma inferiore e visti come un’alternativa ideologica ai veicoli ICE piuttosto che pratica.

Il successo di Tesla è, in parte, dovuto al coinvolgimento di Musk. Tuttavia, ha spinto Tesla a produrre in serie auto elettriche a prezzi accessibili, cosa che altri produttori non sono stati in grado di fare. Non sono senza problemi, però, poiché gli hacker possono anche attaccare Tesla.

Mentre Tesla mira a stravolgere l’intero mercato automobilistico, i produttori tradizionali hanno fatto investimenti significativi anche nei veicoli elettrici. Quasi tutte le principali case automobilistiche ora hanno una piccola selezione di veicoli elettrici. Generalmente, questi sono ottimizzati per autonomia o prestazioni, con opzioni ibride e completamente elettriche disponibili.

Ci sono anche opzioni di lusso e budget. Quindi, è possibile trovare auto elettriche a prezzi accessibili che valgano l’investimento, soprattutto perché i governi spesso offrono sussidi per fare il passaggio. Questa è una preoccupazione cruciale, poiché molti paesi stanno considerando di regolamentare o, in alcuni casi, vietare i veicoli ICE entro il prossimo decennio.

Per fortuna, gli ultimi anni hanno visto una crescita sostanziale delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici. Come le stazioni di servizio, ci sono molti operatori, tutti che richiedono il proprio abbonamento, metodo di pagamento o account online per iniziare. È importante sottolineare, tuttavia, che ora ci sono opzioni di ricarica ragionevolmente convenienti nella maggior parte delle aree del paese.

Cos’è un veicolo elettrico ibrido?

Fino a questo punto, abbiamo usato EV per riferirci a un veicolo completamente elettrico (FEV), in cui l’intero sistema di propulsione è elettrico. Tuttavia, c’è un altro tipo di veicolo elettrico che potresti voler considerare. I veicoli elettrici ibridi (HEV) combinano un ICE con un propulsore elettrico. L’auto è ancora alimentata da un motore tradizionale ma è supportata da un motore elettrico e da una batteria.

Questo ha diversi vantaggi rispetto a una tradizionale auto alimentata a ICE. Le auto a benzina sono in genere più adatte a viaggi più lunghi e ad alta velocità. Avrai notato che i percorsi su strade più veloci senza accelerazione e frenata continue consumano meno carburante rispetto ai viaggi stop-start nel centro della città. I veicoli ibridi utilizzano il sistema di propulsione più efficiente per il tuo viaggio, passando da ICE a motore elettrico secondo necessità.

I veicoli ICE sono inefficienti, in genere perdono la maggior parte dell’energia per riscaldare, specialmente in frenata. Gli HEV catturano l’energia che altrimenti sarebbe stata persa durante la frenata in un processo noto come frenata rigenerativa. Questa energia recuperata viene immagazzinata nella batteria e viene spesso utilizzata per alimentare il veicolo durante la prossima accelerazione fino a quando l’ICE prende il sopravvento.

Gli HEV plug-in (PHEV) hanno una configurazione simile, ma invece di fare affidamento sull’ICE e sulla frenata rigenerativa per ricaricare la batteria, è possibile collegare il veicolo a casa o una stazione di ricarica per fare rifornimento. Di conseguenza, il propulsore elettrico può essere utilizzato più spesso, aumentando l’efficienza e diminuendo l’utilizzo di gas.

Sceglierai un veicolo elettrico?

Le autorità di tutto il mondo stanno iniziando a prendere in considerazione la regolamentazione della vendita di veicoli ICE tradizionali. L’inquinamento e l’impatto ambientale sono diventati considerazioni vitali per le autorità di regolamentazione e i consumatori. Fortunatamente, i veicoli elettrici sono ora più convenienti e offrono prestazioni più elevate che mai.

Dopo aver effettuato il passaggio, ci sono altre considerazioni da tenere a mente. Le stazioni di servizio saranno una cosa del passato mentre vai a caccia di stazioni di ricarica elettrica.