Il progetto ILHYPOS (Ionic Liquid-based Hybrid Power Supercapacitors), che è stato finanziato dalla Commissione Europea, è coordinato dall’ENEA e coinvolge altre 7 istituzioni appartenenti a Francia, Germania e Italia. Le attività di ricerca del progetto, sui supercondensatori elettrochimici di nuova generazione nelle applicazioni ai veicoli elettrici ed ibridi, nonché alle reti elettriche, rientrano in un più ampio programma di attività condotte dall’ENEA sull’accumulo di energia elettrica.

Fonte: enea.it

Recupero dell’energia in frenata
L’energia disponibile mentre l’auto è in movimento può essere parzialmente recuperata attraverso la frenata. Il motore elettrico funziona da generatore e crea energia elettrica che viene accumulata nella batteria per essere utilizzata successivamente, in fase di accelerazione.

Tipo di batteria
La tecnologia relative agli accumulatori, o batterie, si sta sviluppando in maniera assai rapida. In precedenza le batterie utilizzate erano del tipo ibrido al Nickel, ma nelle applicazioni ibride più recenti, così come nelle auto ibride future, saranno utilizzate batterie agli ioni di Litio, in grado di garantire maggiore autonomia e percorrenza nonché caratteristiche di guidabilità migliori.
Fino ad oggi la tecnologia ibrida ha dovuto fare i conti con costi aggiuntivi elevati. L’ammontare di tali costi dipende dal tipo di tecnologia scelta. In buona sostanza, più si intende impiegare l’elettricità nell’utilizzo della vettura, maggiore è la potenza della batteria richiesta e quindi il costo, che è direttamente proporzionale.

Cinque varianti di auto ibride
Allo stato attuale, esitono cinque diversi tipi di auto ibride. Di seguito, una breve descrizione di ciascuna variante, dal più basso livello di elettrificazione a quello più elevato (le dimensioni delle batterie sono solo esemplificative e possono variare).

1. Micro Ibrido
Viene definito spesso Micro HEV (Hybrid Electric Vehicle). La funzione definita Start/Stop significa che il motore si spegne quando la macchina arresta la propria marcia e si rimette in moto nel momento in cui il guidatore preme sul pedale dell’acceleratore. Questo è possibile in virtù dell’installazione di un più potente motorino d’avviamento (4 kW) rispetto alle normali unità utilizzate (1.4 kW). La batteria è del normale tipo a 12V. Secondo il ciclo NEDC (New European Driving Cycle – utilizzato da tutti i Costruttori per il calcolo di consumi di carburante) le emissioni di CO2) vengono ridotte del 4-5 percento rispetto a quanto lo stesso veicolo otterrebbe senza funzione Start/Stop.

2. Ibrido intermedio
(Medium HEV). Questa variante presenta un motore elettrico da 10-15 kW e una batteria più potente rispetto al micro-ibrido, con una produzione di circa 1 kilowatt-ora (kWh). Grazie ad un generatore alloggiato in prossimità dell’asse posteriore, l’ibrido intermedio utilizza la fase di frenata per ottenere energia, che viene successivamente utilizzata in accelerazione. La riduzione di emissioni di CO2 è pari al 10 percento sulla base dei rilevamenti del ciclo NEDC.

3. Ibrido pieno
(Parallel Powersplit HEV). Presenta un motore elettrico ancora più potente (circa 35 kW) e una batteria da 2 kWh che consente un utilizzo ancora più efficiente dell’energia prodotta e accumulata durante la fase di frenata. Con un ibrido pieno è possibile guidare per circa un km utilizzando solamente l’energia che viene prodotta in quel frangente. Questa variante di ibrido consente una riduzione di emissioni di CO2 pari a circa il 20 percento.

4. Ibrido Plug-in
(PHEV, Parallel Powersplit Plug-in HEV). Stesso principio dell’ibrido pieno, ma con un motore elettrico ancora più potente (50-100 kW) e maggiore carica proveniente dalla batteria (fino a 15 kWh). Può inoltre essere ricaricato da una normale presa di corrente di rete. Può essere guidato per circa 50 km utilizzando la sola corrente elettrica, dopo di che il motore a combustione interviene. Con questa soluzione è possibile ottenere una riduzione delle emissioni di CO2 pari al 70 percento.

5. Ibrido SHEV in serie
Series Hybrid Electric Vehicle. Un motore elettrico più potente (100 kW) con un generatore da 50 kW e una batteria anch’essa più potente (15-20 kWh) differenziano questa soluzione dall’ibrido Plug-in. Può essere ricaricato da una normale presa di corrente da rete e offre un’autonomia di circa 60 km, alimentato solamente a corrente elettrica. In questo caso è il motore elettrico a spingere la vettura, mentre il motore a combustione interna è utilizzato semplicemente per produrre energia elettrica per le batterie, quando queste necessitano di essere ricaricate. L’impiego di un motore elettrico più potente significa che può essere utilizzato un motore a combustione interna più piccolo, come un tre cilindri a benzina o Diesel. Anche questa soluzione di ibrido può arrivare ad una riduzione delle emissioni di CO2 di circa il 70 percento.

Tutte le varianti prevedono la presenza di un motore convenzionale a combustione interna. Così, non si corre mail il rischio di rimanere fermi quando la carica della batteria si esaurisce.

Il passo successivo che andrà oltre il concetto di vettura ibrida sarà un’auto prova di motore a combustione interna, la cosiddetta BEV (Battery Electric Vehicle), l’auto a batteria. Questa viene ricaricata da una normale persa di corrente di rete e funziona esclusivamente a corrente elettrica. La tecnologia disponibile oggi consente percorrenze di circa 150-200 km (in funzione delle dimensioni della batteria). In questo caso la riduzione delle emissioni di CO2 è del 100% – l’auto a batteria non produce, infatti, alcuna emissione di CO2.

In occasione di Fa’ la Cosa Giusta!, fiera del consumo critico e degli stili di vita sostenibili, Legambiente ha presentato l’edizione 2009 di EcoTopTen, la classifica delle auto a minor impatto ambientale curata in collaborazione con Ata Svizzera (Associazione traffico e ambiente). Quest’anno sono stati presi in considerazione i 750 modelli di auto più venduti in Italia nel 2008 (fonte Anfia), con l’esclusione delle auto che hanno emissioni superiori a 180 grammi di CO2 per chilometro. Fanno eccezione le monovolume con più di 5 posti, per le quali il limite di CO2 considerato è di 210 gr/km.

La classifica comprende, inoltre, tutte le auto a minor impatto ambientale in vendita sul mercato italiano, come le ibride e quelle a gas (metano e GPL).

Tutti i dati sono consultabili attraverso un comoda funzione di ricerca sul sito Internet www.viviconstile.org, dedicato agli stili di vita sostenibili.

Legambiente da molti anni è impegnata nel promuovere forme di mobilità sostenibili, come il trasporto pubblico, la bicicletta, l’auto in condivisione. Soluzioni, però, che non riescono a soddisfare le esigenze di tutti. Ed ecco che l’auto privata rappresenta in molti casi la prima scelta di mobilità individuale. “E’ fondamentale sapersi orientare in un mercato ricco di offerte, pieno di insidie e di promozioni discutibili: gli ecoincentivi del governo, ad esempio, previsti anche per l’acquisto delle auto diesel senza filtro anti-particolato, sono un vero e proprio imbroglio”, dichiara Andrea Poggio, vicedirettore nazionale di Legambiente.

“Il prezzo raggiunto dai carburanti e le politiche locali che sempre più spesso penalizzano la circolazione dei mezzi più inquinanti“, continua Poggio, “portano inevitabilmente i consumatori a scegliere veicoli a minor impatto ambientale“.

Fra i principali parametri utilizzati nell’analisi dei modelli di auto ci sono le emissioni di CO2, il rumore e l’emissione di sostanze inquinanti che hanno un impatto diretto sulla salute (criterio che penalizza i motori diesel privi di filtro anti-particolato).

Fonte: www.legambiente.eu

Le principali componenti del sistema di propulsione elettrica Voltec sono una batteria a forma di “T”, un motore elettrico da 111 kW ed un motore generatore di elettricità.

Opel Ampera e Chevrolet Volt rappresentano un importante evoluzione rispetto agli ibridi convenzionali. Nel caso infatti di un veicolo E-REV le ruote sono azionate sempre ed esclusivamente da un motore elettrico, mentre negli ibridi convenzionali sono mosse da un motore elettrico, da un motore a benzina oppure da entrambi.

Per coprire brevi distanze, i veicoli E-REV sfruttano l’energia elettrica immagazzinata nelle batterie, mentre per compiere tragitti più lunghi possono contare sull’energia elettrica prodotta dal motore a combustione interna di bordo. La batteria ed i sistemi di propulsione sono dimensionati in modo che, quando il veicolo utilizza l’elettricità della batteria, il generatore non entra in funzione. In questa fase di funzionamento esclusivamente elettrico, la batteria, il motore e le componenti elettroniche assicurano le massime prestazioni in fatto di accelerazione, velocità e marcia in salita.

Come funziona Voltec
L’elettricità è immagazzinata in una batteria agli ioni di litio da 16 kWh a forma di “T” che alimenta il motore elettrico e permette alla vettura di esprimere la massima velocità ed accelerazione, nonché di percorrere una distanza di 60 chilometri (ciclo misto) senza consumare una goccia di benzina. Dovendo coprire distanze superiori, il motore a combustione presente a bordo del veicolo E-REV funziona come un generatore di corrente elettrica e ricarica la batteria. Questo motore, che può essere alimentato sia a benzina che a miscela E85 a base di bioetanolo, produce elettricità sufficiente per percorrere oltre 500 chilometri

Vantaggi
I veicoli E-REV presentano tutta una serie di vantaggi, i principali dei quali sono la diversificazione energetica, la riduzione del consumo di derivati dal petrolio ed il contenimento delle emissioni.

Secondo GM, la Opel Ampera farebbe risparmiare 1.700 litri di benzina ad un automobilista che percorre 60 chilometri al giorno ovvero 22.000 chilometri all’anno. Nel caso di quei pendolari che percorrono 100 chilometri al giorno ovvero 36.500 chilometri all’anno il risparmio dovrebbe aggirarsi attorno ai 2.200 litri di benzina. GM ritiene inoltre che il costo chilometrico di un veicolo con sistema Voltec sia di circa 0,02 Euro/km in modalità completamente elettrica invece di 0,09 Euro/km (ipotizzando che la benzina costi 1,16 Euro/litro).

Non è un “ibrido”
I veicoli ibridi di tipo convenzionale richiedono la presenza di due fonti energetiche differenti (benzina o gasolio, e l’elettricità) e hanno un motore a combustione interna più grande di quelli elettrici, che eroga la maggior parte della potenza nelle manovre di massima richiesta di potenza (pensiamo ai sorpassi ed ai trasferimenti a velocità costante). Un veicolo ibrido ricaricabile (plug-in) funziona in modo analogo, ma può essere ricaricato ad una presa di corrente. Anche quando la batteria è carica, il suo motore a scoppio viene spesso utilizzato per garantire prestazioni di picco. Un veicolo E-REV si distingue da un ibrido o da un ibrido ricaricabile poiché le sue ruote sono sempre azionate elettricamente dal suo motore elettrico.

Per la propulsione la Karma utilizza due motori elettrici da 201 CV ciascuno e un 4 cilindri turbo benzina a iniezione diretta da 265 CV di origine GM.

Grazie al sistema ibrido plug-in, l’auto è in grado di percorrere la maggior parte della strada spinta da un motore elettrico, in particolare l’utilizzo del puro motore elettrico resta per andature sotto i 75 Km/h grantendo quindi zero emissioni.

Tra le caratteristiche peculiari, che fanno di questa berlina un’anteprima assoluta nella categoria delle vetture Premium, c’è la possibilità di ricaricare le batterie al litio del modulo propulsivo tramite una comune presa plug-in.