Tutto quello che c’è da sapere sulle auto ibride
Per capire meglio le differenze, cerchiamo di vedere insieme cosa s’intende per auto ibrida.
Un’auto è considerata ibrida se sono presenti un motore termico ed uno o più motori elettrici.
Quando entrambi i tipi di motore sono collegati alle ruote, si parla di veicoli ibridi paralleli, cioè entrambi i motori (termico e elettrico) partecipano alla propulsione.
Si parla di ibrido seriale, meglio conosciuto come “elettrico Range Extender”, quando la propulsione è solo elettrica, mentre il motore termico ha solo il compito di azionare il generatore per ricaricare le batterie.
La capacità della batteria è il punto focale del sistema.
MILD HYBRID
In questo caso il motore elettrico fornisce il suo piccolo contributo in fase di accelerazione (una decina di cavalli), aiuta lo spunto da veicolo fermo e il riavvio del motore termico da Stop&Start.
Per effettuare questo servizio di solito è presente un alternatore reversibile che, in fase di decelerazione, fornisce energia ad una piccola batteria a bassa tensione (48V), per restituirla nelle fasi suddette.
Questo sistema viene utilizzato su auto di piccole dimensioni dotate di piccoli motori a benzina, perché le batterie, essendo di piccola taglia, pesano poco non andando così ad alterare eccessivamente il rapporto peso/potenza del veicolo originale. Un esempio di Mild Hybrid è la Suzuki 1.0 Swift e sembra che sarà così anche sulla nuova Panda, dotata del nuovo motore 1.0 3 cilindri aspirato, chiamato Firefly.
Questa è anche la soluzione più utilizzata sui veicoli diesel per l’abbattimento delle emissioni di NOx e delle emissioni di CO2.
Il risparmio di carburante ottenuto è intorno al 3-5%, quindi niente di esaltante, ma è un buon compromesso tra benefici e costi, tenendo soprattutto presente che essendo immatricolato come veicolo ibrido, gode di tutti i benefici che hanno i suoi fratelli maggiori, come poter circolare sempre nei centri abitati, avere sconti nei parcheggi, entrare nelle ZTL (secondo le regole locali…). Tra l’altro, essendo le batterie a bassa tensione, cioè sotto i 60V, non rientrano nella categoria dei veicoli considerati a pericolo elettrico e quindi possono essere controllati dalle officine normali, cioè quelle non certificate ad affrontare il “pericolo elettrico ad alta tensione”.
FULL HYBRID
Proprio di questo pericolo bisognerebbe invece preoccuparsi per i veicoli “FULL HYBRID”, che come dice la definizione inglese, sono completamente ibridi.
Essi hanno batterie di maggior capacità e lavorano ad alta tensione, fino a 500V. Se pensiamo che a casa normalmente abbiamo 220V e che solo nelle fabbriche certe macchine lavorano a 380V, capiamo quanto pericolosi possono essere questi veicoli, se non maneggiati con attenzione e con attrezzature adeguate. Ecco perché per entrare nelle officine, queste devono essere certificate ad affrontare il pericolo dell’alta tensione.
Per contro però, la potenza disponibile e l’autonomia
a disposizione consentono loro la circolazione solo in elettrico per circa 6/8
km, senza l’uso del motore termico.
La ricarica della batteria avviene tutta autonomamente senza la necessità di una presa elettrica ed avviene in due modi:
- In frenata o in decelerazione
- Tramite un generatore azionato dal motore termico
Nel primo caso a) dipende molto dallo stile di guida, se si guida come una vettura tradizionale, quindi, con frenate brevi ma intense e accelerazioni rapide, si recupera poca energia e per contro se ne consuma troppa.
Se si fanno lunghi e graduali rallentamenti, si recupera molta energia e se si accelera gradualmente si consuma meno energia elettrica aumentando così notevolmente l’autonomia elettrica dell’auto.
Ci sono dei corsi di guida per le auto elettriche che ci insegnano a sfruttare al meglio queste caratteristiche, consentendoci di risparmiare un po’ di soldi.
Nel secondo caso b), la ricarica avviene tramite il motore termico, consumando il proprio carburante ed andando a rosicchiare in parte il risparmio ottenuto utilizzando il motore elettrico.
IBRIDI PLUG-IN O PHEV
In ultimo, ci sono i veicoli ibridi Plug-In o PHEV, che sono molto simili al Full Hybrid, ma la ricarica della batteria deve avvenire solo tramite la rete con il cavo in dotazione e recuperando energia in fase di frenata o decelerazione.
Questo consente loro di essere il parente più stretto di un veicolo elettrico che ci sia in circolazione.
Per legge, i veicoli PHEV devono avere l’autonomia in elettrico che gli consente di percorrere almeno due cicli di omologazione.
Per questo motivo hanno batterie più grosse e quindi più pesanti e per questo motivo sono molto più costose.
I veicoli ibridi plug-in sono il miglior compromesso tra un’auto tradizionale ed una elettrica. Infatti, se usati per piccoli tragitti giornalieri, cioè entro il raggio di autonomia delle batterie, funzionano come un’auto elettrica. Usati, invece, per percorsi più lunghi funzionano come un’auto tradizionale.
Attenzione però, a leggere e interpretare correttamente i dati del costruttore sui consumi di carburante.
Qual è il consumo solo in elettrico?
Qual è il consumo solo con il motore termico?
La cosa più importante da sapere è quanti km fanno solo in elettrico partendo con la batteria completamente carica e quanto carburante consumano quando usano solo il motore termico.
Entrambi i valori sono difficilmente decifrabili dai dati del costruttore!
Cercherò di aiutarvi in questo difficile compito.
Questi dati vengono dichiarati in fase di omologazione.
Fino a Euro 6B:
Fino all’ Euro 6B, questo dato veniva ottenuto tramite una media matematica tra due cicli NEDC, fatti in solo elettrico o almeno fino a completa scarica della batteria ed un terzo ciclo, fatto con il solo motore termico utilizzando solo la frenata rigenerativa per la ricarica dell’accumulatore, ma non utilizzando il motore a combustibile per ricaricare.
La durata del ciclo NEDC è di circa 11km, quindi era sufficiente una batteria che consentisse un’autonomia di circa 25 km.
Da Euro 6DTemp /DFinal
La situazione è cambiata dall’omologazione con l’Euro 6D (Temp o Final).
Infatti, è cambiato il ciclo di omologazione da NEDC a WLTC (WLTP è il procedimento, mentre WLTC è il ciclo). Quest’ultimo dura 10 minuti di più del precedente ed è lungo circa 23 km, invece degli 11 di prima, ha delle accelerazioni più consistenti e ripetute e, in ultimo, la velocità massima arriva a 131 km/h invece di 120 del ciclo precedente. Inoltre, il veicolo deve essere testato sia con il livello più povero di accessori, sia con quello più ricco, utilizzando anche il condizionatore, che non doveva essere utilizzato nel ciclo precedente.
Questo dovrebbe far avvicinare un po’ di più (ma non così tanto…) i consumi a quelli reali.
Come si approcciano le auto ibride plug-in a questa nuova procedura?
Il primo ciclo viene fatto con la batteria completamente carica, poi ne viene fatto un secondo con la batteria ad esaurimento. A questo punto, ne viene fatto un terzo con la batteria totalmente scarica in modalità termica e ricaricandola solo con la frenata rigenerativa.
Si capisce che ora serve una batteria di maggior autonomia, uno, perché due cicli sono circa 46 km, due, perché a parità di distanza da percorrere, essendoci una maggior dinamicità nel percorso, sommata ad un maggior peso di un veicolo con tutti gli optional, si ha un maggior consumo.
Il consumo di carburante, come le emissioni di CO2, vengono calcolati con la media dei 3 cicli.
Questo dato è veramente poco utilizzabile da parte del consumatore che non potrà mai sapere quanto carburante consuma a batteria scarica e/o quanto energia elettrica consuma in solo elettrico.
Per avere un idea spannometrica dei consumi di benzina con il solo motore termico si può procedere così:
Dati dichiarati dalla casa:
- Omologato Euro 6D/DTemp (ciclo Wltp)
- A = Autonomia in solo elettrico = 50 km
- CB = Capacità batteria HV (alto voltaggio) = 10,2 kWh
- FC = Consumo di benzina l/100km = 1,9 l/100km
- D = durata ciclo Wltp = 23 km
- N = numero cicli totali
- K = km fatti solo a benzina con batteria scarica
- ῃ = rendimento medio motore elettrico
K = D * N – A = 23 * 3 – 50 = 19 Km
Consumo solo a benzina = FC * D * N / K = 1,9 * 23 * 3 / 19 = 6,9 l/km
Consumo energia elettrica = CB *100 / A * ῃ = 10,2 * 100/50 * 0,9 = 18,36 kWh/100km