Dopo diversi focus dedicati alle Case e alle ultime novità sul mercato delle auto elettriche, torniamo a occuparci di tecnica. In questo episodio analizziamo le componenti di un’auto elettrica per comprendere dove si nasconda il vero risparmio quando si tratta di fare manutenzione. Sul blog potete trovare altre guide inerenti al funzionamento di tutta la componentistica di una vettura a corrente, qui invece faremo un focus generale sottolineando anche le differenze economiche di gestione rispetto alle cugine termiche. Diversi ricerche di mercato hanno infatti certificato che l’acquirente-tipo di un’auto elettrica possiede una conoscenza di base piuttosto profonda, per cui sveliamo cosa si cela sotto il cofano di un’auto elettrica.
Componenti Auto Elettriche: motore e batteria
Partiamo dalla componente che più sembra identica alle auto a combustione, vale a dire il motore. In realtà il motore elettrico è alquanto diverso rispetto al motore a combustione sotto il profilo dell’efficienza energetica. Quest’ultima descrive in che modo l’energia prodotta viene consumata e nel caso dei motori a combustione si ha un’efficienza energetica del 35-40%, un valore decisamente inferiore rispetto ai motori elettrici (85-90%), e le discrepanze aumentano se ci limitiamo a considerare un uso prettamente cittadino del mezzo.
I motori elettrici hanno tendenzialmente una derivazione industriale e agiscono in totale autonomia: non ci sono sistemi di output quali marmitte, tubi di scappamento, filtri o candele, nemmeno il cambio (in alcuni casi è presente per gestire le alte velocità in maniera separata), solamente l’amico rotore. Ciò comporta due conseguenze rilevanti: massa più leggera ed estrema affidabilità nel tempo. I motori elettrici, proprio per la loro architettura snella, sono progettati per essere il più efficienti possibili e pertanto possono durare anche parecchie centinaia di migliaia di chilometri. Altro aspetto importante da sottolineare riguarda il ruolo di generatore che esso può ricoprire, sia quando si rilascia l’acceleratore che quando si preme attivamente il pedale del freno. Limitatamente al suo funzionamento, il motore elettrico entra immediatamente in coppia e dunque risulta subito più pronto in accelerazione rispetto ai tradizionali propulsori. Un’auto elettrica può montare infine più di un motore elettrico, creando così una trazione elettrica integrale (di norma ripartita 50:50, uno sull’asse anteriore e l’altro posizionato posteriormente). Alcuni esempi sono Porsche Taycan e Tesla Model S.
L’altro grande elemento di un’auto elettrica è la batteria, considerabile a tutti gli effetti come il sostituto del serbatoio e al tempo stesso il vero motore dell’automobile. Ogni accumulatore è composto da strati di celle agli ioni di litio che possono tuttavia essere ottenuti da leghe di altri metalli quali nichel, manganese, cobalto oppure alluminio. Sulle pagine del blog abbiamo trattato l’argomento batteria sotto molti aspetti e qui lo ribadiamo: la tematica è centrale perché la produzione proprietaria di una batteria efficiente (e soprattutto sostenibile) comporta un grande vantaggio in termini di costi di produzione.
Il grande problema attuale delle batterie è il loro peso, che incide notevolmente sulla differenza complessiva rispetto alle termiche. Le pile più piccole montate sulle utilitarie pesano circa 150 kg, salendo di taglia e di capacità si arriva anche oltre i 300-400 kg (pur con materiali più sofisticati). La loro posizione è quasi uniforme su tutto il parco automotive, ossia sotto il pianale per abbassare il baricentro senza pregiudicare l’abitabilità di bordo. A livello economico la batteria rappresenta il componente più oneroso ma rispetto alle auto termiche gode di una garanzia dedicata, in genere pari a otto anni (o 160.000 chilometri).
Componenti Auto Elettriche: tutte le variabili
Oltre a motore e batteria, che da soli sono sufficienti per spiegare il funzionamento di un’auto elettrica, ci sono altre variabili che dipendono da costruttore a costruttore. Per esempio la piattaforma su chi si sviluppa l’architettura: Tesla ha ridisegnato l’intelaiatura di tipo skateboard, abbandonandola per riprogettarla da zero a causa delle nuove celle 4680, più compatte e capaci di rendere l’intera carrozzeria ancora più rigida. L’inverter rappresenta invece la novità assoluta tipica delle auto elettriche, a volte conosciuto anche con il nome di “unità di gestione della potenza”. In breve, trasforma la corrente da alternata a continua gestendo il flusso tra motore e batteria. Per concludere è giusto citare il caricatore, colui che gestisce i flussi di corrente con le esterno, cioè con le colonnine. Conoscere la potenza massima trasferibile aiuta infatti a calcolare i tempi di ricarica.