Pedeorelha | Gli ibridi plug-in sono migliori degli ibridi normali?

Peter Tucker
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Galleria di immagini: auto ibride plug-in La Fisker Karma 2010 è un veicolo ibrido plug-in. Guarda altre foto di auto ibride plug-in. Per gentile concessione di Fisker Automotive

La spinta per veicoli più ecologici ed efficienti nei consumi spinge costantemente gli ingegneri a rivalutare la tecnologia dei veicoli e trovare il modo più efficiente per far funzionare le auto. I veicoli ibridi sono già una forma di trasporto prevalente, con l'aggiunta di sempre più modelli di veicoli ibridi ogni anno. Alcuni modelli più recenti stanno diventando più potenti, ma a scapito dell'efficienza del carburante. Allora qual è il passo successivo? In che modo i produttori intendono produrre un'efficienza del carburante ancora migliore?

Molte case automobilistiche considerano gli ibridi plug-in come il prossimo passo nella tecnologia dei veicoli ibridi e, in effetti, sono stati al centro di molte aziende automobilistiche come Toyota e General Motors negli ultimi anni. Un ibrido plug-in è esattamente quello che sembra: un veicolo ibrido che ricarica le sue batterie collegandosi a una fonte elettrica. A differenza degli ibridi tradizionali, tuttavia, gli ibridi plug-in utilizzano le batterie come fonte primaria di energia.

Negli ibridi plug-in, le batterie alimentano un motore elettrico che viene utilizzato al posto di un motore per spostare l'auto. I plug-in hanno motori a benzina, sebbene siano molto più piccoli di un tipico motore ibrido e vengono utilizzati solo per caricare la batteria del veicolo quando la sua potenza è esaurita. A causa della loro dipendenza dalle batterie, questi veicoli vengono spesso chiamati veicoli elettrici ibridi plug-in, o PHEV. Ma i veicoli ibridi plug-in sono migliori delle tipiche auto ibride su strada oggi o sono solo una forma diversa di efficienza del carburante?

Nelle prossime pagine, confronteremo questi due tipi di veicoli su tre categorie principali per mostrare alcuni dei vantaggi dei PHEV rispetto agli ibridi standard. Considereremo la convenienza e l'impatto ambientale, nonché i costi operativi per l'acquisto e la manutenzione di ciascuno.

Innanzitutto, esaminiamo alcuni dei fattori che incidono sui costi operativi di ciascun tipo di ibrido nella pagina successiva.

Contenuti

Costi operativi di plug-in e ibridi
Impatto ambientale di plug-in e ibridi
Convenienza di plug-in e ibridi

Il veicolo del programma dimostrativo ibrido plug-in Toyota Prius Per gentile concessione di Toyota

Come ogni nuova tecnologia, i costi sono in genere più elevati all'inizio e poi diminuiscono lentamente nel tempo. I veicoli ibridi plug-in non fanno eccezione. Sebbene i PHEV abbiano già tutta la tecnologia esistente di cui hanno bisogno per essere prodotti e venduti in serie, un fattore principale li fa essere più costosi degli ibridi tradizionali: le batterie.

Esistono due tipi di batterie che vengono tipicamente utilizzate per ibridi standard e plug-in: nichel-metallo idruro (NiMH) e ioni di litio (Li-ion). Gli ioni di litio, sono i più efficienti e possono contenere più elettricità, ma sono anche i più costosi. Molti ibridi, come la Toyota Prius e la Honda Insight, utilizzano batterie al nichel-metallo idruro a causa della loro capacità di carica e dell'economicità. Anche se questi popolari ibridi utilizzano entrambi batterie NiMH ora, la Prius 2012 di Toyota sarà un'ibrida plug-in con batterie agli ioni di litio [fonte: Borroz].

Con gli ibridi plug-in, il prezzo dell'auto aumenta perché ci sono più batterie nel veicolo rispetto a un ibrido tradizionale. Un PHEV compatto pronto all'uso costerà dal 10 al 20 percento in più rispetto a un ibrido standard. Ad esempio, una berlina costerà circa $ 2.000 o $ 3.000 in più e un SUV costerà circa $ 5.000 in più rispetto a un ibrido tradizionale [fonte: CalCars]. Dopo il prezzo iniziale, tuttavia, i PHEV iniziano a risparmiare sulla benzina sin dal primo giorno. Più batterie significano che l'autonomia di guida con alimentazione completamente elettrica è estesa, con la maggior parte dei PHEV che percorrono da 20 a 40 miglia (da 32,2 a 64,4 chilometri) con una singola carica.

E mentre 40 miglia (64,4 chilometri) potrebbero non sembrare molte, ricorda che il guidatore medio fa il pendolare di circa 29 miglia (46,7 chilometri) ogni giorno [fonte: Siegel]. Ciò significa che un guidatore può guidare l'auto tutto il giorno, collegarla alla corrente di notte ed essere pronto per il suo viaggio di nuovo la mattina successiva. I prezzi delle batterie dovrebbero diminuire man mano che la tecnologia migliora e sempre più case automobilistiche acquistano batterie in massa. Poiché i prezzi della benzina aumentano costantemente nel tempo, i PHEV offrono una buona alternativa e forse anche un risparmio sui costi.

Vai alla pagina successiva per scoprire l'impatto ambientale dei PHEV e degli ibridi.

Una Ford ibrida plug-in Edge viaggia a Capitol Hill a Washington, il 17 gennaio 2007. AP Photo / Manuel Balce Ceneta

L'uso di veicoli ibridi plug-in ha il potenziale per ridurre notevolmente la quantità di gas serra nell'ambiente, non solo se paragonato alle auto a benzina, ma anche agli ibridi standard. Poiché gli ibridi plug-in utilizzano le batterie come principale fonte di energia e gli ibridi standard utilizzano i motori a benzina come fonte primaria, la quantità di benzina consumata da un ibrido standard è di gran lunga maggiore rispetto ai PHEV, il che a sua volta riduce la quantità di gas serra emessi direttamente dalle emissioni.

Alcune persone hanno affermato che ricaricare i PHEV di notte comporterà maggiori richieste per le centrali elettriche e aumenterà la quantità di gas a effetto serra perché le centrali dovranno bruciare più carbone per stare al passo con la domanda. Sebbene sia probabile un maggiore utilizzo di energia con un aumento dell'utilizzo dei PHEV, la rete elettrica americana brucia costantemente combustibili più puliti rispetto al passato ed è in continua espansione verso fonti di energia alternative. Uno studio condotto nel 2002 ha affermato che l'uso di PHEV che utilizzano energia notturna per ricaricare ridurrebbe i gas serra dal 46 al 61 percento rispetto alle auto a benzina [fonte: CalCars.org]. E uno studio condotto nel 2001 dal Dipartimento dell'Energia ha rilevato che una tipica auto ibrida riduce la quantità di emissioni di gas serra del 22%, mentre gli ibridi plug-in potrebbero ridurre la quantità del 36% [fonte: CalCars.org].

Oltre a una riduzione dei gas a effetto serra, i PHEV hanno potenzialmente la capacità di emettere gas a effetto serra vicino allo zero funzionando su biocarburanti o ricaricandosi attraverso sistemi fotovoltaici sul tetto, noti anche come sistemi a energia solare [Fonte: CalCars.org]. Il biocarburante etanolo 85 (E85) consentirebbe a un PHEV di ridurre notevolmente il suo consumo di petrolio e ricaricare un PHEV con l'energia raccolta dai pannelli solari durante il giorno ridurrebbe la quantità di energia che l'auto deve prendere dalla rete elettrica.

Ora che abbiamo visto alcuni dei vantaggi ambientali degli ibridi plug-in, confronteremo alcuni dei fattori di convenienza tra i plug-in e gli ibridi standard nella pagina successiva.

Questo Hummer H3 elettrico plug-in ha un'autonomia di circa 400 miglia, percorrendo le sue prime 40 miglia con le batterie prima di accendere il generatore a combustione. AP Photo / Carlos Osorio

A parte i vantaggi economici e ambientali dei veicoli ibridi plug-in, i PHEV potrebbero essere più convenienti degli ibridi tradizionali? Uno dei vantaggi più evidenti di un ibrido plug-in sarebbe che le fermate alla stazione di servizio sarebbero ridotte al minimo e forse addirittura eliminate del tutto. Per i viaggi in città, avanti e indietro per andare al lavoro e altre brevi distanze, i conducenti potrebbero non aver bisogno di fermarsi affatto alla stazione di servizio; la ricarica del pacco batteria può essere effettuata durante la notte in modo che l'auto sia pronta per partire la mattina, oppure le ricariche rapide potrebbero essere eseguite in poche ore. La possibilità di rifornire la tua auto a casa sarebbe una comodità molto maggiore rispetto al dover fermarti alla stazione di servizio mentre vai al lavoro.

Il rovescio della medaglia, gli ibridi standard hanno alcuni fattori di convenienza propri. Gli ibridi standard devono essere riforniti solo alla stazione di servizio prima di poter percorrere l'intera gamma di chilometri con il loro motore a benzina. E poiché gli ibridi utilizzano la frenata rigenerativa per ricaricare il loro motore elettrico assistito da batteria, finché l'auto è in funzione (e si ferma), le batterie hanno la possibilità di essere ricaricate. I PHEV possono anche ricaricare le batterie durante la guida, ma poiché utilizzano un motore più piccolo, un serbatoio di gas più piccolo e si affidano alle batterie come principale fonte di energia, è più efficiente che le batterie siano collegate per ricaricare. Quindi ottenere l'intera gamma di chilometraggio richiederebbe un processo in due fasi: caricare l'auto prima di un viaggio e quindi riempire il serbatoio del gas. Una volta che le batterie sono scariche, la principale fonte di alimentazione è scomparsa e le batterie avranno bisogno di una ricarica da una fonte elettrica. Ciò lascia gli ibridi plug-in di progettazione attuale in leggero svantaggio quando si tratta di viaggi più lunghi.

Sebbene collegare l'auto durante la notte sia più conveniente che fermarsi per fare benzina, se i veicoli ibridi plug-in diventano un appuntamento fisso nel mondo automobilistico, le stazioni di ricarica dovrebbero essere aggiunte alle stazioni di servizio, alle case e alle aziende. Questo cambiamento richiederebbe grandi investimenti da parte di aziende che gli ibridi standard semplicemente non richiedono, e questo potrebbe essere un ostacolo che ancora ostacola lo sviluppo del PHEV.

Per ulteriori informazioni su ibridi plug-in, ibridi standard e altri argomenti correlati, seguire i collegamenti nella pagina successiva.

Gli ibridi plug-in sono migliori degli ibridi normali?

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