I cambiamenti climatici, le normative ambientali, la fluttuazione dei prezzi petroliferi e le innovazioni tecnologiche hanno dato un forte impulso all’utilizzo di veicoli elettrici e ibridi plug-in, contribuendo allo sviluppo della mobilità elettrica e delle tecnologie collegate.
Introduzione
È indiscutibile che nella mobilità del futuro l’elettrificazione rivestirà un ruolo chiave. Le sempre più stringenti norme ambientali, i piani di investimento da parte delle principali case automobilistiche, le politiche industriali dei Governi, gli investimenti in ricerca anche da parte delle aziende petrolifere e le nuove tecnologie digitali sembrano confermare questa previsione.
Un rapporto commissionato dall’ETP, (Energy Technology Policy) e dall’IEA (International Energy Agency) ha previsto che entro il 2030 le vendite di auto completamente elettriche raggiungeranno i 40 milioni di unità, pari a circa il 40% del totale, abbattendo il consumo di combustibili fossili. D’altra parte le città di tutto il mondo stanno vivendo una crescita accelerata della popolazione e delle infrastrutture ad essa connesse basate sull’uso di energia elettrica.
Già oggi assistiamo a moltissime applicazioni di elettromobilità che sviluppano i concetti di interconnessione, sostenibilità e condivisione: guida autonoma, sistemi di diagnostica da remoto, telecontrollo, intelligenza artifciale, smart grid, vehicle to grid,
car sharing, comunicazioni V2V, smart home integration. Si moltiplicano ogni giorno soluzioni di trip planning, car sharing, smart parking, car pooling, ride hailing e micro mobility, soprattutto nelle grandi città, in grado di integrare servizi efficienti e tecnologie digitali.
Il mondo dell’auto elettrica sta già vivendo il suo “futuro”. La direzione intrapresa dalla mobilità privata va già nella direzione di un numero sempre crescente di veicoli circolanti PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) o BEV (Battery Electric Vehicle). Le auto elettriche svolgono un ruolo fondamentale nel raggiungimento degli obiettivi ambientali per lo sviluppo sostenibile. Secondo vari studi entro il 2032 la metà dei veicoli venduti a livello globale saranno elettrici. Negli ultimi anni le auto elettriche hanno raggiunto importanti traguardi sia in Italia che nel mondo.
Scenari futuri
Lo Smart Mobility Report 2023 di Energy&Strategy Group (Politecnico di Milano) ha analizzato tre possibili scenari per il futuro delle auto elettriche: Business As Usual (BAU), Policy Driven (PD), Fully Decarbonized (FD). In tutti e tre gli scenari oggetto di analisi si prevede una penetrazione crescente delle autovetture elettriche sul parco circolante totale, che invece è destinato a calare nei prossimi anni a discapito soprattutto delle autovetture tradizionali.
Anche per le passenger car ad alimentazione alternativa (metano, GPL, FCEV) si prevede una crescita delle immatricolazioni
nel prossimo futuro, seppur più lieve a quella prevista per la mobilità elettrica. Naturalmente, la diffusione delle infrastrutture di ricarica ad accesso pubblico dovrà andare di pari passo con la crescente diffusione dei veicoli elettrici, per garantire un’adeguata penetrazione della mobilità elettrica. Qualunque sia lo scenario che si prospetterà, è certo che l’elettrico è qui per restare.
I fattori che spingono i consumatori
La spinta verso i veicoli elettrici (EV) cresce. E ad alimentarla sono sia la crescente consapevolezza ambientale, sia un quadro normativo sempre più stringente. Entro il 2035, infatti, le auto a diesel e benzina non potranno più essere vendute in Europa. E l’industria automobilistica italiana, così come quella europea, devono ora affrontare una trasformazione epocale che coinvolge milioni di posti di lavoro.
Uno dei fattori che spinge i consumatori all’acquisto di auto elettriche è anche la sempre maggiore attenzione al tema della sostenibilità. Per un consumatore razionale, la transizione all’elettrico deve garantire due condizioni fondamentali: la “parità d’uso” e la “parità di prezzo” rispetto ai veicoli a combustione interna.
La parità d’uso implica che guidare un’auto elettrica sia altrettanto conveniente che guidare un’auto tradizionale, il che pone il tema dell’autonomia dei veicoli e della disponibilità di infrastrutture di ricarica. La parità di prezzo, invece, richiede che i costi di acquisto e utilizzo siano competitivi, compensati dagli incentivi governativi e dal costo totale di possesso dell’elettrico, che tende a essere inferiore grazie alle minori spese di manutenzione e ricarica.
L’impatto sulla filiera
L’obiettivo dell’Ue in materia di emissioni di CO2 per il 2035 è una riduzione del 100% sia per i furgoni che per le automobili nuove. La produzione di batterie, motori elettrici e infrastrutture di ricarica rappresenta non solo una necessità, ma anche un’opportunità per creare nuovi posti di lavoro e mantenere la competitività. Inoltre, la transizione elettrica genera una domanda crescente di servizi digitali, ingegneristici e software, settori in cui l’Italia e l’Europa possono eccellere.
Per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità prefissati è necessaria quindi una visione condivisa e un impegno collettivo dell’intera filiera automobilistica, che sia in grado di combinare la spinta sostenibile con le innovazioni tecnologiche. Ma serve anche una visione ecosistemica che preveda il coinvolgimento di settori convergenti come quello delle utilities e dell’energia, oltre al necessario supporto governativo.
Il ritardo dell’Italia
Sempre secondo lo Smart Mobility Report del Politecnico di Milano la mobilità elettrica nel settore delle passenger car (le ordinarie automobili ad uso privato), lentamente, sta conquistando il mondo. Almeno è questo il quadro che emerge secondo i dati dello Smart Mobility Report 2023. Infatti nel 2022 il mercato delle passenger car ha registrato un grande incremento rispetto all’anno precedente, con crescite record in Cina (+82%), Usa (+51%) ed Europa (+15%).
Come visto, invece, l’Italia segna su questo aspetto un -15% in termini di nuovi veicoli elettrici immatricolati tra il 2021 e il 2022. Si tratta di un problema di affordability e di prezzo. Nonostante si registri ormai una fase espansiva dell’offerta di questa tipologia di veicoli, per cui la competizione crescente si riflette anche come beneficio in termini di spesa per il consumatore finale, il loro costo appare ancora troppo alto per i consumatori italiani.
Sicuramente incidono su questi dati il caro prezzi delle materie prime, indotto prima dal Covid e poi dalla guerra in Ucraina, e l’aumento dei prezzi delle tariffe di ricarica (se si parla di accesso pubblico, ci sono stati rincari anche del 50%). Non si tratta di un’occasione persa, ma di un trend da invertire. Lo impongono i nuovi obiettivi del PNIEC (Piano Nazionale integrato per l’Energia e il Clima) che ha recentemente aggiornato il numero di auto elettriche circolanti da mettere in strada entro il 2030 in Italia: non più 6, ma 6,6 milioni di veicoli. Lo richiede anche il contributo al rispetto dei target SDGS, circa i quali al momento l’Italia è ancora lontana.
Il ruolo del digitale
In questo scenario, il digitale gioca un ruolo chiave. Offre infatti strumenti e soluzioni che migliorano l’efficienza, la convenienza e l’accessibilità delle tecnologie di mobilità eco-compatibili. Le app per smartphone, l’integrazione con i navigatori e la gestione delle colonnine di ricarica sono fondamentali per l’adozione dei veicoli elettrici. Inoltre, il digitale facilita un ecosistema di mobilità più ampio, integrando veicoli privati con trasporti pubblici e altri servizi di mobilità.
Tecnologie come l’Internet of Things (IoT) e l’intelligenza artificiale (AI) migliorano la gestione e la manutenzione dei veicoli, mentre la blockchain può garantire la tracciabilità delle batterie. È in corso la realizzazione di una nuova industria della mobilità, soprattutto sotto il profilo della digitalizzazione che prevede una piena integrazione tra il mondo dei dati e quello dei servizi digitali.
Le vendite
Secondo lo “Smart Mobility Report 2023” del Politecnico di Milano nel mondo, il mercato delle passenger car elettriche, sia BEV che PHEV, ha registrato una forte crescita nel 2022. L’incremento maggiore si è verificato in Cina (+82% vs 2021), seguita da USA (+51%) ed Europa (+15%). Anche l’infrastruttura di ricarica pubblica ha confermato l’importante trend di crescita registrato negli anni precedenti, con un +33% in Europa rispetto al 2021.
Nel 2022 i paesi che hanno registrato il numero maggiore di immatricolazioni di passenger car elettriche sono stati la Germania, con oltre 820.000 unità, Regno Unito (quasi 370.000 unità) e Francia (quasi 330.000 unità). Le vendite globali di auto elettriche e ibride plug-in aumentano anche a marzo, registrando un +19% rispetto allo stesso mese dell’anno scorso. Lo riportano EV-Volumes e lo specialista del settore Jose Pontes.
Sono precisamente 1.314.687 le vetture “alla spina” immatricolate a marzo 2024, mentre il market share sale al 19% (contro il 16% del 2023). Nel dettaglio, i veicoli full electric rappresentano il 65% del totale e arrivano a 855.000 consegne (+7%) e quota di mercato del 13%. Le restanti 460.000 vendite sono invece plug-in (+50%). Da qui, il cumulato dei primi tre mesi parla di 3,2 milioni di vendite e 16% del market share, coi BEV a farla ancora da padroni.
Passando alla classifica per modelli aggiornata al Q1 2024, l’auto elettrica più venduta al mondo è ancora la Tesla Model Y, con 118.985 consegne. Seguono BYD, al secondo e terzo posto, e la sorella Model 3 del SUV elettrico. I due marchi dominano praticamente tutta la graduatoria, con la sola eccezione del nono posto, occupato dalla Aito M7 range extender.
Batterie
La batteria è il cuore dell’auto elettrica, però, ha anche un grande impatto sul prezzo finale dell’auto. Infatti, l’accumulatore è spesso la parte più cara di un’auto EV, e il suo prezzo dipende da diversi fattori, in modo particolare la sua dimensione e i materiali usati. Per esempio, le batterie più piccole possono costare intorno ai 6.000 euro, mentre le batterie più grandi e potenti possono superare i 35-40.000 euro.
Quindi, è evidente che il costo della batteria influisce molto sul prezzo finale di un’auto elettrica. Tuttavia, è importante notare che i prezzi degli accumulatori stanno diminuendo con l’avanzamento della tecnologia, l’aumento della produzione, ma anche l’utilizzo di materiali meno costosi. Quindi, nel tempo, ci si aspetta che il costo delle auto elettriche diventi più
accessibile.
Il settore delle auto elettriche, inoltre, dipende fortemente dai materiali preziosi usati per fabbricare le batterie che
alimentano i veicoli. Il litio è uno dei componenti principali delle batterie al litio-ionico, le più usate in questo campo al giorno d’oggi. Queste hanno un anodo di litio e un catodo di carbonio. Un altro materiale importante è il cobalto, che serve a regolare la quantità di energia che una batteria può immagazzinare.
Il cobalto si trova sia nelle batterie per auto elettriche che in quelle per smartphone. Anche il nichel è un materiale utile nella produzione di batterie. Tuttavia, ci sono molti studi in corso per trovare soluzioni più convenienti ed ecologiche. Un caso è quello delle batterie al litio-ferro fosfato (Lfp), che sostituiscono il cobalto e il nichel con il ferro e il fosfato. Inoltre, le batterie al sodioionico si stanno affermando come un’opzione economica ed efficace rispetto alle batterie al litio-ionico.
Bisogna ricordare che la tecnologia delle batterie è sempre in cambiamento. Nuovi elementi e nuove combinazioni di materiali vengono continuamente testati per aumentare le performance e abbassare i prezzi, in un settore dove l’innovazione è essenziale per essere competitivi.
Infrastruttura di ricarica
Anche per quanto riguarda la rete di infrastruttura di ricarica, l’Italia sconta un ritardo rispetto ai partner europei, tuttavia con indicatori in crescita. Secondo una rilevazione di Motus-E alla fine del 2023 il numero dei punti di ricarica ad accesso pubblico è infatti aumentato del +38% rispetto al 2022. Sono 50.678 i punti di ricarica installati, distribuiti su 26.997 infrastrutture, con un aumento di 7.663 unità (+40%).
Tra settembre e dicembre 2023, in soli tre mesi, si sono aggiunti 3.450 nuovi punti di ricarica, con un ritmo sostenuto: oltre 280 in più, in media, ogni settimana. Considerando le macro-regioni, il Nord con il 58% concentra oltre la metà dei punti di ricarica, mentre il Centro con il 22% e il Sud e isole con il 20% si dividono il resto. Il target finale del Pnrr prevede di installare oltre 21mila punti di ricarica rapida entro giugno 2026 (7.500 in autostrada e 13.000 nei centri urbani), per uno stanziamento di 741 milioni di euro.
Le tipologie di veicoli elettrici
• BEV (Battery Electric Vehicles). Indica i veicoli la cui propulsione è legata esclusivamente a un motore elettrico e relative batterie. La loro diffusione su larga scala sarà sempre più legata alla disponibilità di infrastrutture di ricarica.
• PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vechicles). Sono i veicoli ibridi dotati di due sistemi di propulsione: motore benzina/diesel e motore elettrico, e hanno un sistema di ricarica indipendente per entrambi i sistemi. Sono dotati quindi sia di un serbatoio per il carburante sia di una presa per la ricarica elettrica.
• HEV (Hybrid Electric Vechicles). Sono i veicoli ibridi dotati di motore benzina/diesel e di un motore elettrico di supporto che si ricarica esclusivamente grazie al movimento del veicolo o del motore termico. Questi veicoli non hanno dunque una presa per la ricarica elettrica e la loro autonomia in puro elettrico è estremamente limitata.