Auto elettriche o ibride plug-in: come capire quanto emettono realmente?

Al giorno d’oggi sono sempre più numerosi gli automobilisti che, nella necessità di cambiare autovettura, desiderano scegliere modelli con minore impatto ambientale. Il parametro che solitamente condiziona la loro scelta è il livello delle emissioni, misurato in grammi di anidride carbonica per km percorso (g CO2/km).

La loro ricerca li porterà naturalmente a selezionare vetture elettriche o ibride plug-in per le quali le ditte costruttrici pubblicizzano dati di emissioni assai confortanti. Le prime vengono accreditate di emissioni zero; i dati pubblicati delle seconde sono riportati nella tabella che segue.

Ma le domande che quei volenterosi automobilisti si pongono immediatamente sono: “In che misura quei dati sono realistici? In che misura il mio sforzo – principalmente di tipo economico – sarà ripagato dalla soddisfazione di dare un contributo alla lotta contro i cambiamenti climatici?”

Consumi ed emissioni di auto ibride plug-in dichiarati dalle ditte costruttrici

Il tema è sicuramente complesso e nel mondo si stanno facendo passi importanti per introdurre nuove norme di valutazione dei consumi e del livello di emissioni su strada

Tuttavia alcune considerazioni possono essere fatte a prescindere dalla affidabilità dei dati pubblicizzati dalle ditte costruttrici.

La prima affermazione “l’auto elettrica è una vettura ad emissioni zero” corrisponde a verità, ad esempio, solo se il sistema di alimentazione fornisce energia elettrica prodotta esclusivamente da fonti rinnovabili. Non è questo il caso del sistema elettrico italiano per il quale l’ultimo dato disponibile (2017) riporta un valore di 318,2 g di CO2 per ogni kWh consumato.

Infatti, per consentire la ricarica delle batterie in tempi ragionevoli, le auto elettriche di recente progettazione sono costrette ad alimentarsi dalla rete elettrica nazionale mediante colonnine stradali in grado di erogare la alta potenza richiesta. Ne consegue che le emissioni imputabili all’utilizzo di una auto elettrica, in termini di g CO2/km, sono pari al numero sopra riportato (318,2 g di CO2 /kWh) diviso i km che la vettura è in grado di percorrere per ogni kWh fornito (km/kWh).

Qui entrano effettivamente in gioco i dati delle ditte costruttrici. L’esperienza insegna che questi dati non sono sempre affidabili. In parte perché i test stessi di prova non possono tenere perfettamente conto di fattori importanti come lo stile di guida, la pendenza, anche minima della strada, le condizioni del manto, il tipo di pneumatici, l’uso o meno del condizionatore o del riscaldamento.

L’omologazione dei modelli di autovettura secondo le nuove norme Wltd – che cercano di simulare il comportamento su strada delle auto in modo più realistico delle precedenti NECD – ha portato ad una riduzione sino al 20% del valore medio di percorrenza chilometrica per ogni kWh fornito (e la conseguente riduzione di autonomia) comunicato sino ad oggi dalle ditte costruttrici.

Un analogo risultato viene dalla esperienza personale di chi scrive alla guida di una Volkwagen GTE ibrida plug-in utilizzata in modalità puramente elettrica, per la quale il valore inizialmente comunicato di 5,75 km/kWh è risultato di un 10% circa superiore a quello reale su strada, attestato sul valore di 5,2 km/kWh.

Da tutto quanto sopra si può ragionevolmente concludere che, allo stato dell’arte, può essere considerato realistico un valore compreso tra i 5 e i 6 km/KWh, da cui ne consegue un valore di emissioni di anidride carbonica delle auto elettriche alimentate dalla rete intorno ai 53-64 g di CO2 per ogni km percorso. Persino superiore ai valori di emissioni delle auto plug-in riportate nella prima tabella.

Ma anche sui valori riportati in quella tabella è bene chiarirne i presupposti.

Se il nostro automobilista attento all’ambiente dovesse basare la propria scelta solo su quei numeri potrebbe essere indotto in errore. Manca infatti un dato fondamentale affinché quei numeri di consumi ed emissioni siano tra di loro confrontabili: non viene infatti comunicato la percentuale di km percorsi in modalità ibrida rispetto al totale dei km percorsi.

Per chiarire il concetto basti pensare che, se il conducente riuscisse a usare l’autovettura solo in modalità elettrica (100% in modalità elettrica e 0% in modalità ibrida), i consumi dichiarati dovrebbero ovviamente essere pari a 0 litri di benzina ogni 100 km. Se invece le batterie non fossero mai alimentate con energia elettrica (100% in modalità ibrida), i consumi dovrebbero essere quelli di un auto ibrida non plug-in, ossia 4,5-5 litri ogni 100 km. I valori riportati in tabella sono quindi evidentemente riferiti a situazioni intermedie sulle quali ciascuna ditta costruttrice ha fatto la sua ipotesi. Non dichiarando esplicitamente le ditte costruttrici tale dato, il confronto tra quei numeri risulta privo di significato pratico.

Su tale percentuale gioca certamente la capacità delle batterie, ossia la quantità di energia elettrica, misurata in kWh, che le batterie sono in grado di accumulare. Capacità delle batterie moltiplicato per il valore medio di percorrenza chilometrica per ogni kWh fornito (km/kWh), dà l’autonomia della vettura in modalità elettrica (km).

E’ intuitivo capire che la capacità delle batterie (autonomia) costituisce un vincolo all’utilizzo della vettura in modalità elettrica. Con una modesta capacità della batteria è infatti decisamente più complicato arrivare a percentuali elevate di km percorsi in modalità elettrica. Per questo motivo risulta estremamente improbabile che con una batteria di soli 8,8 kWh si possa arrivare ad un consumo di 1 litro di benzina su 100 km. Più verosimile sembra il dato di 2,3 litri ogni 100 km.

Nella fattispecie, la pubblicità della Volkwagen GTE 2016 prevedeva implicitamente che fossero percorsi circa i 2/3 dei km (67%) in modalità elettrica ed 1/3 (33%) in modalità ibrida. Risultato che chi scrive, nei 3 anni di esercizio su strada, non è mai riuscito ad eguagliare, avendo come risultato concreto, pratico, il 50% in elettrico e 50% in modalità ibrida.

In realtà, al fine di consentire un confronto significativo tra i vari modelli di autovetture, le ditte costruttrici dovrebbero dare due dati: il consumo di kWh in modalità puramente elettrica e il consumo di benzina in modalità puramente ibrida, ovviamente calcolati secondo una ben precisa procedura concordata a livello mondiale. E’ tuttavia probabile che questo sia un discorso puramente teorico, visti gli interessi in gioco.

Un passo in avanti sarebbe comunque quello di imporre alle case costruttrici di dare i consumi nell’ipotesi di una medesima percentuale di percorrenza in modalità elettrica ed in modalità ibrida. Diciamo, per esemplificare, 50% e 50%.

Passando a parlare di emissioni, per ritrovare il dato pubblicizzato dalle ditte costruttrici (g CO2/km), è sufficiente moltiplicare il consumo di benzina ogni 100 km per una costante pari, più o meno, a 23,8 (che nasce dalla quantità di CO2 generata dalla combustione di 1 litro di benzina, pari a 2380 g).

Come per le auto totalmente elettriche, il numero che si ottiene è corretto a patto che l’energia elettrica utilizzata per l’alimentazione delle batterie dell’auto provenga unicamente da fonti rinnovabili. Come, ad esempio, da pannelli fotovoltaici installati sul tetto del box auto cui la linea di alimentazione è collegata, o, meglio ancora, da pannelli installati sulla copertura dei grandi parcheggi delle stazioni di interscambio con le linee ferroviarie o la metropolitana. Nel caso viceversa che l’energia elettrica provenga dalla rete nazionale, alle emissioni dovute alla combustione della benzina vanno aggiunte le emissioni dovute alla produzione di energia elettrica da parte del parco centrali operante nel paese (che varia quindi da paese a paese).

In Italia, per la Volkswagen GTE, il risultato è riassunto nel grafico che segue:

In ascisse, la percentuale di utilizzo della vettura in modalità ibrida (0% corrisponde ad un utilizzo esclusivo in modalità elettrica); in ordinate, le emissioni in g CO2/km. Emissioni che ovviamente crescono al crescere dell’utilizzo del motore termico, per raggiungere un valore sui 117 g CO2/km nel caso di utilizzo della vettura alimentata unicamente a benzina.

I punti sul grafico contrassegnati con le lettere VW sono quelli calcolati con i dati forniti dalla Volkswagen, gli altri sono quelli misurati su strada da chi scrive, con una modesta percentuale di km in autostrada e pneumatici termici (meno performanti) durante la stagione invernale. Come è possibile notare tutti i dati sono abbastanza omogenei e correlabili tra loro con semplici leggi lineari.

In sintesi: per quanto attiene alle emissioni, una vettura ibrida plug-in alimentata con energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili potrebbe essere una valida alternativa ad una vettura puramente elettrica, che deve essere necessariamente alimentata dall’energia elettrica fornita dalla rete.

L’ibrida deve però avere un pacco batterie che le consente di percorrere in modalità elettrica almeno il 50% del totale dei km percorsi. Con una autonomia maggiore, pari a circa il doppio della percorrenza media giornaliera, è probabile che tale percentuale possa crescere sino al 70-80%. Con emissioni persino inferiori a quello delle equivalenti auto elettriche. E con minori problemi di rifornimento e di autonomia.

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