La sigla BEV (Battery Electric Vehicle) si riferisce a una categoria di veicoli elettrici alimentati esclusivamente da una batteria. A differenza dei veicoli ibridi o plug-in, che combinano motori elettrici con quelli a combustione, le auto BEV sono spinte unicamente da propulsori elettrici. Questa scelta tecnologica comporta una serie di vantaggi significativi, come la totale assenza di emissioni inquinanti durante la marcia, una maggiore efficienza energetica e minori costi di manutenzione, rendendo i BEV una soluzione sempre più rilevante nel panorama della mobilità sostenibile. Con lo sviluppo delle infrastrutture di ricarica e dei progressi nelle batterie, i BEV stanno diventando una valida alternativa ai tradizionali veicoli endotermici, contribuendo alla transizione verso un futuro a basse emissioni di anidride carbonica.
Le principali caratteristiche dei BEV
I BEV sono dotati esclusivamente di motori elettrici alimentati da una batteria agli ioni di litio o altra tecnologia avanzata. Non disponendo di motori a combustione interna, il loro funzionamento è interamente basato sull’uso di elettricità. Poiché non bruciano combustibili fossili, questo tipo di veicoli non produce emissioni di CO2 o altri gas inquinanti durante la guida, contribuendo a ridurre l’impatto ambientale nelle aree urbane e a migliorare la qualità dell’aria locale.
I motori elettrici sono più efficienti di quelli a combustione interna, con un rendimento che può superare il 90%, rispetto al 20-30% degli endotermici. Questa efficienza si traduce in un minor consumo di energia per chilometro percorso. L’autonomia è legata alla capacità della batteria, che varia in base al modello. In media, quelle più moderne hanno un’autonomia che può variare da circa 200 a oltre 500 km. La ricarica può avvenire tramite colonnine pubbliche, stazioni di ricarica rapide o impianti domestici, con tempi che variano dai 30 minuti (con ricariche rapide) a diverse ore.
Grazie alla ridotta complessità meccanica rispetto ai veicoli a combustione, i BEV richiedono meno interventi di manutenzione. Non avendo componenti come pistoni, cilindri, tubi di scarico e valvole, sono meno soggetti a guasti e usura. Di contro, però, la batteria è l’elemento più costoso del veicolo, arrivando a costare in caso di sostituzione anche un terzo del prezzo della vettura.
Queste auto sono dotate di sistemi di frenata rigenerativa che consentono di recuperare parte dell’energia in fase di decelerazione e frenata, ricaricando parzialmente la batteria e aumentando l’efficienza complessiva del veicolo. Molti Paesi offrono incentivi fiscali e contributi per l’acquisto di veicoli elettrici. Inoltre, in alcune città, i BEV possono beneficiare di agevolazioni come l’accesso gratuito o agevolato a zone a traffico limitato e parcheggi riservati. In Italia, inoltre, i proprietari di auto elettriche non pagano il bollo.
Che tipo di batterie montano le auto elettriche
Le auto elettriche utilizzano principalmente batterie al litio per immagazzinare l’energia necessaria alla propulsione. Il litio è stato scelto per la sua elevata densità energetica, che si traduce in una maggiore autonomia. Inoltre, questo tipo di batterie è più leggero rispetto alle varianti al piombo-acido o al nichel-cadmio e offre un’elevata potenza, permettendo accelerazioni eccezionali. Esistono diverse varianti di batterie al litio, come quelle agli ioni di litio, le più comuni, o le NMC (acronimo di nichel manganese cobalto), che offrono un’ottima combinazione di densità energetica e durata. Sebbene le batterie al litio siano la tecnologia predominante, in passato si utilizzavano anche quelle al piombo-acido o al nichel-metallo idruro, come già anticipato, ma queste sono state gradualmente sostituite per via delle loro prestazioni inferiori. La ricerca continua a migliorare le batterie al litio, puntando a costi più contenuti, una maggiore durata e una ricarica sempre più rapida.
Come funzionano le batterie agli ioni di litio
Le batterie agli ioni di litio hanno portato ai loro creatori il Premio Nobel per la Chimica, a dimostrazione del loro impatto significativo sulla nostra vita quotidiana. Senza le batterie agli ioni di litio, non esisterebbero i veicoli elettrici, né i laptop, gli smartphone o molti altri dispositivi elettronici portatili, almeno non nella forma che conosciamo oggi. Queste batterie sono composte da celle che includono:
un anodo (elettrodo negativo);
un catodo (elettrodo positivo);
un separatore (materiale solido che tiene separati anodo e catodo);
un elettrolita (generalmente liquido, che permette il flusso degli ioni di litio tra anodo e catodo).
Il funzionamento delle batterie agli ioni di litio si basa sull’alternanza di cicli di carica (in cui ricevono energia da una fonte esterna) e scarica (in cui forniscono energia a dispositivi elettronici come elettrodomestici, cellulari o veicoli elettrici). Durante la carica, gli ioni di litio si spostano dal catodo all’anodo. Durante la scarica, avviene il contrario, con gli ioni che si muovono dall’anodo al catodo, generando così energia.
Il litio è l’elemento più leggero tra i metalli, una caratteristica che gli dà un vantaggio notevole in termini di peso rispetto ad altri elementi. Le batterie agli ioni di litio sono dotate di una densità energetica elevata, il che consente di avere accumulatori più piccoli e leggeri, con tempi di ricarica relativamente brevi. Tuttavia, presentano anche degli svantaggi: hanno una durata limitata e perdono efficienza con il passare del tempo. Per questo motivo, le case automobilistiche di solito offrono una garanzia di circa 8 anni o 160.000 chilometri per le batterie delle auto elettriche, con una durata media di oltre 1.000 cicli di ricarica, o anche 2.000 nei modelli di alta gamma.
Uno degli aspetti critici è il costo: rispetto alle batterie al nichel-cadmio, che hanno prestazioni inferiori, quelle agli ioni di litio possono essere fino al 40% più costose. Inoltre, essendo dotate di elettroliti liquidi, sono infiammabili e possono prendere fuoco in caso di surriscaldamento. Sono in fase di sviluppo altre batterie per cercare di limitare quegli svantaggi che al momento limitano la diffusione in massa delle vetture elettriche. Entro il 2035 vedremo cosa realizzeranno i produttori di batterie.