Elettroni in movimento

Case automobilistiche che investono solo sui motori elettrici. E governi che annunciano la messa al bando di quelli a diesel e benzina. Viaggio nella storia e nel futuro della mobilità. Tra innovazione tecnologica e fonti rinnovabili
ICONA_recensioni Tutto un altro bus di M. PAGLIARO
ICONA_recensioni Bici in surplace di M. FIORILLO ICONA_recensioni Fuori dal diesel di A. POGGIO

È assodato: il futuro della mobilità sarà elettrico. Auto, moto, scooter, biciclette e altri mezzi “strani” come gli hoverboard e le singole ruote stanno convergendo sull’elettrone come unico “carburante” di riferimento, mettendo fuori gioco le fonti fossili e in seria difficoltà le alternative rappresentate da idrogeno e biocarburanti, che nel giro di poco tempo potrebbero essere confinate in nicchie nelle quali l’elettricità è difficile da applicare, come il trasporto navale e l’aviazione civile. L’estate 2017, che ci siamo da poco lasciati alle spalle, verrà ricordata, probabilmente, come quella della “svolta elettrica” e della messa al bando di diesel e benzina. Ha cominciato la Volvo, comunicando che ogni nuovo modello messo in produzione a partire dal 2019 avrà, sotto il cofano, un motore elettrico. Sempre nel 2019 arriverà sul mercato la prima autovettura Toyota interamente elettrica, prodotta su una piattaforma dedicata. Mentre i governi di Francia e Gran Bretagna, sulla scia di Olanda e Norvegia, hanno annunciato che entro il 2040 verrà semplicemente vietata la produzione di automobili alimentate dai carburanti tradizionali. E persino in Italia, seppure molto lentamente, l’elettrico si “muove”. Per capire cosa sta succedendo è necessario, però, guardare indietro, agli ultimi anni del XIX secolo. L’idea di sostituire i cavalli con dei motori è di quel periodo e la scelta tra motore a combustione interna ed elettrico avvenne nell’arco di trent’anni, con un’alternanza tra le due tecnologie. L’elettrico partì addirittura in vantaggio. Il motore a scoppio, infatti, all’epoca soffriva per la sua inaffidabilità dovuta sia ai materiali sia alla complicazione strutturale di dover trasformare un moto alternato in circolare. Il propulsore elettrico invece era apprezzato per la sua semplicità strutturale e gestionale. E consentiva, per quei tempi, un’autonomia di tutto rispetto: 30 km. L’auto elettrica era anche veloce. Il primo record di velocità arrivò nel 1898 con un’auto elettrica del francese Gaston de Chasseloup-Laubat, che arrivò a 63,14 km/h, record battuto l’anno successivo dal belga Camille Jenatzy che superò per la prima volta nella storia i 100 km/h con La Jamais Contente, anche lei elettrica. Negli anni successivi le due tecnologie si batterono ad armi pari fino all’arrivo dell’aviazione e della Prima guerra mondiale, due casi d’applicazione dei motori, dove leggerezza e densità energetica sono essenziali. Arrivò, così, lo spunto decisivo al motore a scoppio, confinando l’elettricità nella trazione ferroviaria e urbana, tram e metro per capirci. Tutte applicazioni prive di accumulo, condannando a un lungo sonno tecnologico e applicativo le batterie, oggi invece il vero driver della rivincita elettrica. Già, perché l’emergere del fenomeno della mobilità elettrica è dovuto soprattutto al miglioramento delle batterie stimolato, a partire dagli anni ‘80, dalla necessità dell’informatica e della telefonia. È questa l’esigenza che ha innescato la ricerca e lo sviluppo nel settore dell’accumulo, che sta gettando le basi per la nuova evoluzione, sia nella mobilità sia nella produzione e nel consumo di elettricità, specialmente domestica.

Batterie alla carica
I dati più recenti dicono molto. I prezzi delle batterie al litio, quelle più adatte per la mobilità, che uniscono leggerezza e alta capacità d’accumulo, secondo un’analisi di McKinsey in sei anni sono scesi del 77%, passando da 1.000 dollari per kW/h nel 2010 ai 227 nel 2016. Un trend simile a quello del fotovoltaico, che non accenna a fermarsi poiché il creatore di Tesla, Elon Musk, a inizio 2017 ha annunciato un prezzo di 190 dollari per kW/h entro la fine del 2017, smentendo così l’ipotesi, a questo punto conservativa, fatta da McKinsey, di 190 dollari per kWh nel 2020, per arrivare ai 100 nel 2030. Musk questo traguardo vuole raggiungerlo dieci anni prima. Praticamente domani. E, se da un lato il patron di Tesla con la sua Gigafactory nel Nevada ha investito in una capacità produttiva che a regime produrrà accumulatori per 35 GWh l’anno, fornitura necessaria a mezzo milione di veicoli, gli altri non stanno a guardare. La cancelliera tedesca Angela Merkel ha posto qualche mese fa la prima pietra dello stabilimento produttivo per batterie al litio a sud di Berlino. Un investimento da mezzo miliardo di euro, che consentirà alla Mercedes di tenere il passo sia con Tesla sia con i produttori asiatici di celle al litio, che oggi hanno un semi monopolio. Quest’aumento della capacità produttiva, con il conseguente crollo dei prezzi, avrà effetti positivi sul costo degli autoveicoli elettrici e su quello dell’autonomia, i principali punti critici della mobilità elettrica. E Musk è in pole position. Se la “Tesla Model S” ha un prezzo di 68.000 dollari e un’autonomia di 400 km, la nuova “Model 3” costerà 35.000 dollari con una percorrenza identica, fra parentesi doppia rispetto a quella delle altre auto elettriche sul mercato. La mobilità elettrica non è fatta solo di batterie, conta anche la gestione dell’elettricità che queste contengono. Uno dei fattori che decretò la sconfitta delle auto elettriche nei primi del ‘900, infatti, fu proprio l’assenza di una gestione “intelligente” delle batterie, esigenti sotto questo profilo. Controllare la percentuale della capacità di carica, regolare la carica e amministrare i consumi energetici durante l’utilizzo sono tutti parametri essenziali per gestire al meglio le “preziose” batterie. Oggi è possibile grazie allo sviluppo dell’elettronica di controllo computerizzata. In frenata e in discesa l’auto elettrica recupera l’elettricità ricaricando le batterie ed è affascinante vedere il display dell’autonomia residua aumentare quando si scende da una collina. Aumenta il “carburante” mentre si viaggia ma con l’elettronica a bordo si può fare molto altro, come pianificare il proprio viaggio per ciò che riguarda il percorso, ottimizzando tempi e consumi.

Servizi in rete
C’è un’altra frontiera della “rivoluzione elettrica”: quella del “carburante” a prezzi stracciati, se non addirittura gratis, grazie alle opportunità offerte dalle smart city. Le auto elettriche, infatti, sono connesse alla rete anche quando sono completamente cariche e possono fornire una parte dell’energia che possiedono alla rete stessa, per soddisfarne le esigenze di bilanciamento. Si chiamano servizi di rete: le auto elettriche, come le altre fossili, sono ferme in media ventitré ore al giorno, ma con le loro batterie, tutte assieme, possono fornire questi servizi ed essere remunerate. Un’autovettura elettrica potrà fornire servizi di rete per 1.800 euro l’anno e riceverne in cambio circa 600 sotto forma di fornitura elettrica. Quindi, considerando che la spesa media oggi con i carburanti fossili è di 1.000 euro per autovettura, con l’elettrico che fornisce servizi di rete si arriverà a una spesa di 400 euro, che potrebbe diminuire ulteriormente poiché le vetture elettriche sono molto più efficienti di quelle a gasolio nello sfruttare il carburante a parità di percorrenza. Fantascienza? No. In Danimarca Enel sta spostando il proprio business dall’energia ai servizi connessi e accessori alla fornitura, come ha illustrato circa un anno fa a QualEnergia Francesco Starace, amministratore delegato di Enel: «Sono convinto che col tempo la bolletta elettrica non dipenderà più dai kW/h consumati, ma sarà legata solo alla connessione alla rete, per avere certi servizi […] man mano che si decarbonizza la produzione d’energia (ossia si utilizzano le rinnovabili, ndr), il costo marginale della stessa si avvicina a zero. Il vero costo per chi genera elettricità sarà sempre di più quello dell’investimento iniziale ammortizzato dalla tariffa elettrica che pagherà chi è connesso alla rete». Enel si sta muovendo anche sull’Italia, con il progetto d’installare, entro il 2018, 180 colonnine di ricarica rapida lungo le autostrade e un piano nazionale molto più ambizioso, con 10-12.000 colonnine di ricarica lungo lo Stivale (oggi sono 1.700) per un investimento di 300 milioni di euro. Tutto affidato a una nuova divisione interna dedicata alla mobilità sostenibile, che si occuperà in particolare dello sviluppo a 360 gradi di quella elettrica.  

Fattori di crescita
Anche l’Italia, insomma, potrebbe contare su opportunità “elettrizzanti”, come si può desumere leggendo una recente ricerca realizzata da The European House-Ambrosetti: nel 2030 potremmo avere un minimo di 3 milioni di autovetture, il 9% del parco circolante odierno, che diventerebbero 5 milioni, il 13%, con le politiche previste dalla Strategia energetica nazionale, fino a 9 milioni, il 24%, con un forte impegno sul fronte delle politiche. «Oggi, nonostante i numeri siano piccoli, vediamo uno sviluppo della mobilità elettrica del 30% annuo – afferma Giovanni Battista Zorzoli, presidente di Free, il coordinamento di associazioni per le fonti rinnovabili e l’efficienza energetica – è un tasso d’incremento che indica un trend positivo, che se ci fossero delle politiche di promozione sull’auto elettrica porterebbe a un rapido sviluppo». Secondo Zorzoli, le stime del The European House-Ambrosetti sono conservative: «Si tratta di percentuali che potrebbero essere maggiori – prosegue Zorzoli – poiché stimano che il parco autovetture rimanga quello di oggi. Ossia 36 milioni». In realtà (e menomale), le previsioni sono quelle di una diminuzione delle auto in circolazione grazie agli sviluppi del car sharing, del car pooling, del trasporto pubblico e dei sistemi di mobilità elettrica alternativi all’auto, come le biciclette. E, quindi, l’incidenza delle nuove auto elettriche sarà verosimilmente maggiore. Ma se da un lato ci sono nel nostro Paese tutte le potenzialità per l’introduzione di quantità massicce di auto elettriche, cosa succederà sul fronte fornitura? «Non è un problema sul fronte della produzione. Con 5 milioni di veicoli elettrici – aggiunge Zorzoli – ci sarà un aumento del 6-7% della domanda elettrica E questa quota aggiuntiva d’elettricità si potrà produrre grazie alle rinnovabili, oppure ottenere con un poco d’efficienza energetica che dovremmo comunque fare. Teniamo conto che l’efficienza dei veicoli elettrici è molto più alta di quelli alimentati a fossili: l’80% rispetto al diesel, che è il migliore e tocca a stento il 40%».   

La barriera dell’erario
E allora perché la politica sembra ancora molto tiepida nei confronti della mobilità elettrica? Forse non è solo una questione di legame alla cultura fossile, ma di gettito fiscale. Oggi l’auto fossile rende allo Stato 42 miliardi l’anno – quasi 3 punti di Pil – dei quali 36 di accise, a cominciare da quella per la guerra d’Etiopia del 1935 mai abolita, con una fiscalità complessiva che va oltre il 50% sul prezzo finale del combustibile. Gli altri 6 miliardi sono rappresentati dal bollo, che le elettriche non pagano per i primi 5 anni e successivamente con una riduzione del 75%. Ogni auto elettrica in più, quindi, è una perdita secca per l’erario. E non è pensabile né a livello fiscale né attuativo mettere accise sull’elettricità come sul carburante fossile. Durante la ricarica domestica, infatti, non si potrebbe distinguere tra l’elettricità usata per l’auto e quella per il bucato. Nel caso delle flotte aziendali, invece, non sarebbe possibile aumentare il costo, già alto, dell’elettricità per i processi produttivi perché parte di questa è impiegata per la ricarica dei veicoli aziendali. Anche se si arrivasse a simili e improbabili livelli di tassazione, bisogna aggiungere i minori consumi dovuti alla maggiore efficienza dei veicoli elettrici. Insomma, da qualsiasi parte si guarda l’auto elettrica rappresenterà una perdita secca per l’erario. Potrebbe essere questa, insomma, la vera spiegazione della scarsità d’iniziative da parte dei governi italiani sull’argomento, ma potrebbe anche rappresentare una barriera notevole per lo sviluppo della mobilità elettrica. «La soluzione è semplice: si chiama carbon tax – sostiene Zorzoli – e sarebbe sufficiente introdurla a compensazione della diminuzione delle accise sulla produzione energetica da fossili». In questa maniera si avrebbe un doppio effetto. Il primo è di compensare la diminuzione delle accise dovuta allo sviluppo dei veicoli elettrici, rimuovendo così la “barriera erario”, mentre il secondo è quello d’incentivare la produzione da rinnovabili che sarebbe così, nel caso di eolico e fotovoltaico, immediatamente competitiva sul mercato senza incentivi. Se a ciò aggiungessimo la priorità di dispacciamento per le rinnovabili (che l’Europa e l’Italia voglio abolire, sic!) anche solo per la mobilità avremmo la quadratura del cerchio.  

I primati della Cina
La nuova mobilità elettrica non è fatta solo di automobili. Anche sul fronte dei veicoli commerciali c’è molto movimento. Nel 2016, per esempio, la Cina ha immatricolato ben 500.000 mezzi commerciali elettrici, come furgoni per la consegna di merci, autocarri per la raccolta dei rifiuti e autobus. Si tratta di veicoli che ha senso utilizzare in città, perché si recupera una parte dell’energia durante la frenata. «Nei veicoli industriali il pay back delle batterie è più breve poiché le percorrenze sono elevate e con il recupero d’elettricità il risparmio energetico è cospicuo – spiega Paolo Pietrogrande, già amministratore delegato di Enel green power e ora managing partner di Netplan – Oltre a ciò si deve considerare che grazie a Internet of things (le tecnologie di interfaccia digitale, ndr) le batterie diventano quasi “liquide” sotto il profilo economico poiché possono essere finanziate in maniera diversa rispetto ai mezzi o ai proprietari e in futuro saranno acquistate separatamente dai veicoli». Sembra poco e invece rivoluzionerà i business model della mobilità, perché veicoli, batterie ed elettricità avranno dinamiche commerciali parallele ma diverse. Gli sviluppatori delle stazioni di ricarica olandesi, per esempio, possiedono delle logiche molto diverse da chi gestisce l’energia in maniera tradizionale, offrendo, anche grazie al digitale, servizi accessori. La Cina, anche in questi scenari, sembra candidarsi al ruolo di leadership della mobilità elettrica facendo tremare i costruttori automobilistici occidentali. La città cinese di Shenzen, dove ha uno degli stabilimenti la Foxconn, che produce i nostri smartphone e tablet, dal 30 settembre ha vietato i veicoli commerciali diesel. E Pechino ha annunciato di voler vietare in un prossimo futuro le auto a benzina e diesel. «Il mercato cinese dei veicoli conta 28 milioni di vendite l’anno, quasi il 30% del mercato mondiale – sottolinea Gianni Silvestrini, direttore scientifico del Kyoto Club – e il blocco delle vendite dei veicoli fossili avrebbe delle conseguenze enormi, specialmente per tutti coloro che hanno imboccato in ritardo la strada dell’elettrico». Ma blocchi o non blocchi, a parlare di quanto creda la Cina nell’elettrico sono i numeri dei sistemi di ricarica che servono i veicoli e il loro trend. Le stazioni di ricarica sono passate da 76 nel 2010 a 5.600 nel 2016, mentre i punti ricarica pubblici, nello stesso periodo, sono passati da 1.122 a 150.000, mentre quelli privati sono stimati intorno a 170 mila. Inoltre, il gigante asiatico sta usando una tecnologia che in Europa sembra essere fantascienza, ovvero lo swap (il cambio) rapido del pacco batterie e ha in programma la realizzazione di 12.000 stazioni di ricarica con swap entro il 2020.

Perugia chiama Pechino
La mobilità elettrica parlerà quindi in mandarino? Non è detto. «Noi produciamo le motorizzazioni e i sistemi integrati dei veicoli commerciali elettrici per i costruttori e al 90% esportiamo in Cina – racconta Samuele Mazzini, amministratore delegato e presidente Smre, con sede a Perugia – perché abbiamo scelto di non produrre un intero veicolo elettrico, ma di concentrarci su ciò che sappiamo fare meglio, la motorizzazione, e affianchiamo i costruttori nel fare il ricambio generazionale dal fossile all’elettrico. Abbiamo tecnologie d’alto livello delle quali c’è molta richiesta in Cina». La Smre nasce come produttore di macchine utensili a controllo numerico e fornisce sistemi che possiedono il 10% in più di efficienza grazie a un loro brevetto, per mezzi che vanno dal piccolo furgone da 3,5 tonnellate da 60 kW fino a giganti da 60 tonnellate, come i mezzi per le cave che hanno bisogno di 300 kW, l’equivalente di 450 cavalli vapore. «Attenzione però perché con l’elettrico cambia il paradigma energetico – prosegue Mazzini – L’autonomia non è fondamentale perché le batterie vanno dimensionate secondo il ciclo di lavoro del mezzo e con lo swap non è necessario investire 100.000 euro in accumulatori, quando, a seconda delle esigenze di lavoro, possono bastarne 20.000». I veicoli sui quali interviene l’azienda hanno un’autonomia tra 12 e 300 km, il cambio delle batterie avviene in 180 secondi e il sistema è utilizzato anche per i mezzi pubblici. «In una città come Roma sarebbero sufficienti quattro centri di swap per i mezzi pubblici che costerebbero nulla al Comune perché sarebbe l’azienda che vende l’energia a realizzarli – conclude Mazzini – e non sarebbe nemmeno necessario cambiare tutta la flotta dal momento che si può fare il retrofit elettrico sui mezzi esistenti».

 
Dallo sharing ai pedali
Sempre in tema di trasporti urbani anche il car sharing a flusso libero non è esente dalla “febbre elettrica”. A Roma, Milano, Firenze e Modena si può decidere di aggiungere la sostenibilità del car sharing a quella dei veicoli elettrici, viaggiando anche in questo caso su tecnologie italiane. «I nostri mezzi sono progettati in Italia e fabbricati in Cina e stiamo verificando la possibilità di trasferire qui alcune fasi del montaggio – spiega Adriano Niccolai, amministratore delegato di Ciesse group, l’azienda che controlla Share’NGo – Il nostro veicolo è un quadriciclo pesante che può portare due persone a 85 km orari, con un’autonomia di 130 km». La flotta di Share’NGo è di 1.500 veicoli adoperati da circa centomila utenti. L’utilizzo dei mezzi elettrici non ha alcuna differenza, sotto il profilo pratico, rispetto a quelli tradizionali alimentati a combustibili fossili. «Abbiamo analizzato alcune criticità, come la ricarica, e siamo intervenuti di conseguenza – prosegue Niccolai – Il cliente non deve ricaricare il mezzo, lo facciamo noi quando con il monitoraggio da remoto vediamo che la carica è sotto il 20%. Ai vantaggi ambientali tipici dell’elettrico si aggiunge una semplificazione dell’utilizzo». Un altro plus da non sottovalutare sono le dimensioni ridotte del veicolo, che nei centri urbani facilitano il parcheggio. Del resto in media il car sharing serve 1,5 persone per viaggio, per cui è inutile muovere un’auto da cinque posti. Secondo le rilevazioni dell’azienda, circa il 20% dei clienti sceglie questo servizio per motivi etici, proprio perché è a basso impatto ambientale. Unica nota di colore è la telefonata fatta al servizio clienti di un utente che lamentava il fatto che il veicolo fosse “rotto” perché all’accensione non faceva rumore. Fanno poco rumore anche le bici elettriche che stanno avendo uno sviluppo notevole. Negli ultimi dieci anni, in Europa si è passati da 98.000 nel 2006 a 1,67 milioni nel 2016, delle quali 124.000, l’8%, in Italia. Siamo ancora distanti dalla Germania, dove lo scorso anno sono state vendute 605.000 biciclette elettriche, il 36% del totale, ma il dato italiano del 2016 segna comunque un + 120% rispetto al 2015. Un balzo in avanti favorito dalla semplicità della ricarica e dalla diminuzione dei prezzi, ma anche dal fatto che rispetto ad altri veicoli la bici elettrica azzera gli oneri fiscali e assicurativi, oltre a quelli di carburante. Potrebbe essere una leva anche per l’industria italiana, ma servirebbe un piano industriale ad hoc. Perché se da un lato siamo i primi produttori di biciclette in Europa, con una quota del 18% per 2,33 milioni di bici, sull’elettrico siamo solo ottavi con appena il 2% della produzione e 24.000 pezzi. Insomma, sia a motore sia a pedali, la mobilità elettrica in Italia è ancora tutta da scoprire.