Oggi l’elettrificazione si pone al centro di importanti cambiamenti, soprattutto nel settore dei trasporti. Le auto elettriche si dimostrano in aumento, soprattutto in Cina, Europa, America. Infatti, in Europa è avvenuto un incremento delle immatricolazioni di auto elettriche del 62,4% a luglio 2023 (dati Acea, Associazione dei Costruttori dell’Unione Europea). Mentre è stato previsto che entro il 2040 le auto elettriche che circoleranno per le strade arriveranno a 730 milioni, secondo il report Electric Vehicle Outlook 2023, pubblicato da Bloomberg NEF.
Il rilievo che gli electric vehicles (EV) hanno guadagnato si può considerare come dimostrazione dei loro numerosi vantaggi: la diminuzione delle emissioni fino al 55%, rispetto a un’automobile a benzina; il ridotto bisogno di petrolio, che consente il dislocamento di 1,5 milioni di barili, pari al 3% della domanda di carburante. Ciò mette in luce come l’utilizzo di auto elettriche abbia un risvolto sostenibile, con minore impatto ambientale. Inoltre, mentre il rifornimento completo di una macchina a benzina con serbatoio da 50 litri costa quasi 100 euro, la ricarica dell'auto elettrica presso le stazioni apposite ha il costo medio di 24 euro e consente un'autonomia di circa 300 chilometri.
I prossimi passi da compiere riguardano anche la tecnologia delle stazioni di ricarica, al cuore della transizione verso l’energia green. A fine 2022 si contavano 448mila punti di ricarica in Europa, di cui il 14% è “fast charge” (una frazione in crescita del 63% rispetto al 2021, dati Smart Mobility Report del Politecnico di Milano), ovvero con potenza di ricarica superiore a 22 kWh. Uno dei problemi principali, necessario da risolvere, è infatti quello dei lunghi tempi di attesa per la ricarica, che richiede dalle due alle quattro ore. Tre progetti sono in fase di sviluppo nella ricerca industriale per rendere più veloce il rifornimento, attraverso tecnologie che cambiano il concetto di “ricarica” e che potrebbero accelerare sensibilmente la diffusione della mobilità sostenibile migliorando l’esperienza di viaggio degli automobilisti con un’auto elettrica: dynamic wireless charge, battery swapping e le batterie a stato solido.
Il dynamic wireless charge consente la ricarica di veicoli elettrici mentre sono in marcia, dunque senza necessità di fermarsi, grazie a un manto stradale dotato di un’infrastruttura che permette di sfruttare il principio dell’induzione elettromagnetica. Numerosi progetti sono in fase di sviluppo: la Svezia sta costruendo la prima autostrada al mondo permanentemente elettrificata, e prevede l'estensione di una rete di strade di questo tipo per circa 3mila km. Inoltre, un progetto simile appartiene all’azienda israeliana Electreon: “Charge as you drive” sarà il primo tratto di autostrada francese, di due km, abilitata alla ricarica wireless di veicoli elettrici, in grado di supportare anche mezzi di trasporto pesanti. Uno studio del governo francese ha infatti dimostrato che, implementando il progetto, le emissioni di CO₂ saranno ridotte dell’86% rispetto al trasporto di merci su strada con veicoli diesel. In questo modo, da un lato si azzerano i tempi di attesa, dall’altro la decarbonizzazione del settore dei trasporti è l’obiettivo finale.
Il battery swapping è un’idea semplice: scambiare la propria batteria scarica con una già carica. Su questo progetto stanno già lavorando diverse aziende, come la startup Ample e l’azienda cinese Nio, che ha già aperto 13 stazioni di servizio in Norvegia, Germania, Paesi Bassi, Danimarca, Svezia e prevede di averne 120 entro fine anno (sono già 2.300 in Cina), completamente automatiche e che impiegano solo tre minuti per il cambio batteria. Per usufruire del servizio è necessario un abbonamento mensile e sono garantite batterie dalla tecnologia più avanzata. Inoltre, il battery swapping è già adottato in Italia per le auto dell’azienda XEV, utilizzate anche per il car sharing a Milano e Torino: solo il tempo per prendere un caffè, e la batteria è già stata sostituita. Infine, anche per i motorini elettrici sarà adottata la tecnologia del battery swapping, grazie all’accordo tra Piaggio, Honda, Ktm e Yamaha, lo Swappable batteries motorcycle consortium (Consorzio per le batterie interscambiabili da motociclo – Sbmc, cui hanno aderito anche Five e Ancma), per rendere più sostenibili i veicoli elettrici leggeri e la mobilità urbana.
Le batterie a stato solido sono tra le tecnologie di nuova generazione ormai vicine alla fase di commercializzazione. La loro particolarità è che sono composte da un elettrolita conduttore solido tra il polo positivo e negativo, il quale invece è liquido nelle batterie al litio. Questa tecnologia è già utilizzata in pacemakers e smartwatches, ma innovativi progetti di Toyota e Nio tentano di impiegarla anche nelle auto elettriche. In questo modo, le batterie avranno più immagazzinamento di energia, una ricarica più veloce, consentendo di percorrere maggiori distanze.