Il tema della mobilità sostenibile resta centrale nel dibattito europeo, anche dopo le recenti discussioni sull’obiettivo, ora in revisione, della Commissione Europea di vietare la vendita di veicoli a motore termico dal 2035. Come può evolvere l’autonomia elettrica delle auto.
Nel dibattito sulla mobilità sostenibile europea, uno degli ostacoli principali riguarda la scarsa penetrazione dei veicoli elettrici rispetto agli investimenti dei costruttori. Le batterie rappresentano la criticità più evidente: aumentano il prezzo dell’auto, offrono autonomie considerate insufficienti e richiedono tempi di ricarica ancora troppo lunghi per molti automobilisti. Cosa dobbiamo aspettarci in futuro?
Come funziona una batteria per veicoli elettrici
Una batteria, più precisamente una cella elettrochimica, converte energia chimica in energia elettrica attraverso reazioni di ossidoriduzione spontanee.
Gli elementi fondamentali di una cella sono tre.
- Anodo (polo negativo): sede dell’ossidazione e della liberazione degli elettroni.
- Catodo (polo positivo): riceve gli ioni dall’anodo e accetta gli elettroni provenienti dal circuito esterno.
- Elettrolita: permette il flusso degli ioni tra i due elettrodi, mantenendo la neutralità elettrica.
Scarica e ricarica: cosa accade nella cella elettrica
Durante la scarica, gli elettroni fluiscono dall’anodo al catodo attraverso il circuito esterno generando corrente, mentre gli ioni migrano attraverso l’elettrolita.
La ricarica inverte questo processo grazie all’energia elettrica fornita dall’esterno.
Autonomia dei veicoli elettrici: perché è ancora un limite
L’autonomia rappresenta uno dei principali fattori che scoraggiano l’acquisto di un’auto elettrica.
Per aumentarne la percorrenza esistono due strade.
- Aumentare la dimensione del pacco batterie, con conseguente aumento di costo e peso del veicolo.
- Aumentare la densità energetica delle celle, cioè la quantità di energia immagazzinata per chilogrammo.
Le principali tecnologie oggi sul mercato
La densità energetica varia in base ai materiali del catodo. Ecco di seguito le tecnologie più diffuse.
- NMC (Nichel-Manganese-Cobalto): 200–265+ Wh/kg, ottima autonomia.
- NCA (Nichel-Cobalto-Alluminio): 250–280+ Wh/kg, usata in veicoli ad alte prestazioni.
- LFP (Litio-Ferro-Fosfato): 140–180 Wh/kg, economica, sicura e durevole.
- LMO (Litio-Manganese-Ossido): 100–150 Wh/kg, buona stabilità termica.
Le tecnologie LFP e LMO sono scelte per modelli economici e sicuri, mentre NMC e NCA sono indispensabili per percorrere lunghe distanze.
Potenza, tempi di ricarica e limiti infrastrutturali
La potenza erogata o assorbita da una batteria dipende da corrente (Ampere) e tensione (Volt). Le celle NMC e NCA hanno tensione nominale di 3,6 V, con picchi di corrente anche molto elevati.
Per ottenere potenze elevate, le celle vengono collegate in serie aumentando la tensione fino a 800 Volt nei modelli più performanti.
Tempi di ricarica: un esempio pratico
Una batteria da 75 kWh a 800 V può essere ricaricata dal 10% all’80% in circa 20 minuti, erogando potenze che arrivano a 160 kW, equivalenti al consumo simultaneo di 32 abitazioni domestiche da 5 kW.
Autonomia reale vs autonomia dichiarata
L’autonomia dichiarata dalle case si basa sul ciclo WLTP, con velocità media di 47 km/h. Ma l’autonomia reale può essere inferiore dell’8–30% per effetto di:
- stile di guida
- condizioni meteo
- uso del climatizzatore
- percorsi autostradali
- peso e aerodinamica del veicolo
Per un’autonomia di 700 km servono pacchi batteria da almeno 100 kWh.
Batterie a stato solido: la rivoluzione attesa dal 2027
Le batterie a stato solido sostituiscono l’elettrolita liquido con un materiale solido (ceramico, vetroso o polimerico), offrendo:
- sicurezza superiore (nessun rischio incendio)
- densità energetica fino a 400–500 Wh/kg, quasi doppia rispetto all’attuale
- ricariche potenzialmente rapidissime
- maggiore durata nel tempo
Restano però sfide tecniche e produttive: costi elevati, difficoltà nel garantire perfetto contatto ionico e prestazioni ridotte a basse temperature.
Batterie agli ioni di sodio: economiche e sicure
Le batterie al sodio usano ioni più pesanti, quindi hanno densità energetica inferiore (110–160 Wh/kg) e durata minore, ma offrono:
- costi inferiori
- maggiore sicurezza
- ottime prestazioni al freddo
Sono ideali per stoccaggio energetico stazionario e piccoli veicoli urbani. La produzione su larga scala è prevista tra il 2026 e il 2027.
Autonomie future e limiti fisici: cosa è realistico aspettarsi?
Per raggiungere 1000 km con una sola ricarica servirebbero batterie da 150 kWh, mentre per ricaricarle in 10 minuti occorrerebbero colonnine da 1 megawatt, equivalenti al consumo di 500–800 abitazioni.
È quindi improbabile che questa diventi la norma nel breve periodo.
La strategia più realistica: ibridi plug-in evoluti ed EREV
Poiché la maggior parte degli automobilisti percorre circa 50 km al giorno, autonomie reali di 200 km coprirebbero le esigenze quotidiane.
Per i viaggi lunghi si stanno affermando:
- Plug-in Hybrid, che combinano motore elettrico e termico.
- EREV (Electric Range Extender Vehicle), dove il motore termico ricarica la batteria ma non partecipa alla trazione.
Questi veicoli permettono autonomie superiori ai 1000 km con emissioni molto inferiori a un’auto tradizionale. In conclusione, le batterie rappresentano la chiave di volta della mobilità elettrica, ma la tecnologia sta evolvendo rapidamente.
Solido, sodio, range extender e maggiore efficienza dei cicli di ricarica porteranno nei prossimi anni a veicoli più economici, sicuri e capaci di soddisfare le esigenze della maggior parte degli automobilisti.
