Come funziona il motore elettrico per auto?

Le stringenti normative mondiali in materia di emissioni hanno spinto la maggior parte dei costruttori a puntare sulla mobilità elettrica. Nonostante il motore elettrico per auto sia stato sperimentato per la prima volta sulle vetture già nella prima metà dell’Ottocento, il maggior ostacolo ancora oggi difficile da superare per questa tecnologia riguarda l’autonomia delle batterie e la velocità di ricarica delle stesse, oltre alla rapida diffusione delle stazioni di ricarica.

Motore elettrico auto

Come anticipato, il motore auto elettrica ha fatto le sue prime apparizioni nella prima metà dell’Ottocento con la carrozza elettrica realizzata da Robert Anderson, mentre il primo prototipo di auto elettrica fu realizzato da Thomas Parker nel 1884, utilizzando batterie speciali ad alta capacità da lui progettate. Tra le fine del Diciannovesimo secolo e l’inizio del Ventesimo, il motore elettrico per auto poteva essere senza dubbio considerato uno dei metodi preferiti di trasporto, di sicuro più confortevole rispetto alla vetture alimentate a carburante dell’epoca. Purtroppo lo sviluppo dei motori elettrici fu limitato dalle conoscenze di quel periodo e la velocità massima che poteva raggiungere il motore elettrico per auto era pari a soli 32 Km/h.

Come funziona il motore elettrico auto

Completata la breve premessa storica, è giunto adesso il momento di capire come funzionano le auto elettriche. Il motore elettrico per auto utilizza l’energia elettrica accumulata dalla batteria trasformandola nell’energia meccanica necessaria a far muovere la vettura. L’energia elettrica accumulata dalla batteria viene trasferita al motore elettrico grazie all’inverter. Questo dispositivo trasforma la corrente continua dell’accumulatore in corrente alternata e la invia al motore. In fase di rilascio dell’acceleratore, il motore elettrico auto funge da generatore e ricarica la batteria; identica funzione si attiva in fase di frenata.

Su strada, l’auto elettrica procede in modo fluido e totalmente silenzioso e può godere di una coppia istantanea che consente una spinta immediata e decisamente più veloce rispetto a una vettura dotata di un motore di tradizionale. Elemento fondamentale nel motore elettrico per auto sono le batterie. Questa componente è, ad oggi, il cruccio dei vari costruttori dato che l’elemento penalizzante delle vetture elettriche è l’autonomia. Per i modelli dotati di batterie al litio, le case costruttrici dichiarano un’autonomia che varia da 200 a 400 Km, ma ovviamente questa può variare in base allo stile di guida adottato dal conducente.

Le singole batterie sono di solito raggruppate in grandi sistemi di varia tensione e capacità per ottenere l’energia richiesta. La durata delle batterie dovrebbe essere considerata quando si calcola il costo di investimento, dato che le batterie si consumano e devono essere sostituite. Il decadimento delle batterie dipende da numerosi fattori, anche se si stanno progettando batterie che durano di più dello stesso veicolo.

Le batterie delle vetture elettriche devono essere ricaricate. La maggior parte delle auto elettriche possono essere ricaricate all’80% della loro capacità in 30 minuti, ma la velocità di ricarica domestica è vincolata dai contratti di fornitura di energia elettrica dell’impianto. Un’attenta programmazione dell’utilizzo dell’auto può comunque consentire di evitare di ricorrere alla ricarica rapida e usufruire della ricarica convenzionale quando la vettura è ferma nel parcheggio di casa o in quello del luogo di lavoro. Un’alternativa alla ricarica di un’auto con motore elettrico sarebbe quella di sostituire rapidamente il pacco batterie ormai scarico con un altro già carico, ma il costo totale di una simile operazione è al momento antieconomico.

Consumo motore elettrico auto

Spiegato il funzionamento motore elettrico, è giunto il momento di passare a un argomento che interessa particolarmente chi sceglie questa tipologia di vetture, ossia il consumo del motore elettrico auto. Considerando i differenti modelli presenti sul mercato, possiamo affermare come la Tesla Model S sia la vettura che garantisce il miglior rapporto autonomia/costo. L’autonomia dichiarata per la vettura della casa di Elon Musk è di 600 km con un pieno da 40 euro e consuma circa 0,067 euro a km, mentre per la Model X, altro modello della Tesla, viene dichiarata un’autonomia di 565 km con un pieno da 40 euro e costa 0,071 euro a km.

Volendo trovare un’alternativa europea si può guardare con interesse alla Renault Zoe. La compatta francese, grazie alla batteria da 41 kWh riesce ad avere un’autonomia di 380 km con un pieno di energia da 16,40 euro e un costo/km di 0,043 euro; volendo salire di dimensioni e di prezzo, si può optare per la Hyundai IONIQ con la quale si potranno percorrere fino a 280 km con un pieno di 11,20 euro e un rapporto costo/Km di 0,040 euro.

Prendendo in considerazione una pietra miliare tra le auto elettriche, la Nissan Leaf con batteria da 30 kWh può percorrere fino a 250 km con un pieno da 12 euro e un rapporto costo/Km di 0,048 euro, mentre quella da 24 kWh garantisce 160 km di autonomia con un pieno da 9,60 euro. È quindi palese come le caratteristiche del motore elettrico per auto garantiscano un notevole risparmio economico rispetto a una vettura dotata di propulsore tradizionale, ma la scelta per un modello simile deve essere valutata con attenzione in funzione dei chilometri percorsi quotidianamente e della conseguente autonomia disponibile.