Elettrificazione del trasporto. I camion elettrici a batteria vinceranno la corsa

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Il prossimo 1 dicembre, Tesla inizierà le consegne del suo camion a batteria “Semi”. I vantaggi trascendentali delle novità tecnologiche introdotte segneranno la strada al resto dei produttori. Il resto delle tecnologie dovrà riempire nicchie di casistiche molto specifiche.

I camion elettrici a batteria sono pronti a occuparsi del trasporto pesante su strada poiché sono molto più economici da gestire rispetto ad altre tecnologie a basse emissioni per l’elettrificazione del trasporto, come si può vedere in questa comparazione di Transport and environment:

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Come si osserva nell’infografica, i camion equipaggiati con celle a combustibile o che utilizzano combustibili sintetici non potranno mai competere in termini di costo con i camion elettrici a batteria.

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Altre soluzioni per l’elettrificazione del trasporto, come i camion catenari, potrebbero essere un’alternativa praticabile, ma sarà difficile far decollare la tecnologia su larga scala a causa dei costi di investimento che comportano e delle limitazioni in termini di flessibilità.

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Come risolveranno i camion elettrici a batteria i problemi di peso e autonomia?

Gli esperti e i trasportatori che non vedono i camion elettrici a batteria come la migliore soluzione per l\’elettrificazione del trasporto, spesso prendono come riferimento i casi più difficili, ad esempio viaggi di più giorni con una squadra di due conducenti o viaggi in cui è davvero importante avere un\’autonomia di 2.000 chilometri. Naturalmente, in tali casi, la batteria elettrica non può competere con il diesel o con i combustibili sintetici.

Ricerche condotte nei Paesi Bassi hanno rivelato che l\’80% dei camion, anche i camion davvero grandi, percorrono 750 chilometri al giorno al massimo e molti coprono distanze molto più brevi.

Se si intende percorrere più chilometri, i costi aumentano rapidamente poiché si devono pagare ore straordinarie, raddoppiare gli stipendi, eccetera.

In generale, nell’UE un conducente non può percorrere più di 750 chilometri al giorno. Pertanto, questo è l’intervallo massimo che circa l’80% dei camion è in grado di percorrere.

Inoltre, quasi tutti i camion tornano alla base alla fine della giornata, il che crea le condizioni ideali per la ricarica.

Questo significa che, in molti casi, si può organizzare l’infrastruttura e il camion contemporaneamente. Basta installare un caricatore rapido da 75 kW, che può essere utilizzato per ricaricare il camion. Questo tipo di installazioni per l’elettrificazione del trasporto non sono troppo costose già oggi.

Per il resto dei casi, i produttori hanno già sviluppato i cosiddetti “megacargatori“, con potenze superiori a 1 MW, che permetteranno di ricaricare autonomie di centinaia di chilometri durante le soste di breve durata dei conducenti.

Riguardo al peso extra dei camion e dei furgoni elettrici, le batterie stanno diventando sempre più leggere molto rapidamente e si risparmia molto peso quando si sostituisce un treno di trasmissione tradizionale con uno elettrico.

Ripensare un camion convenzionale da zero, utilizzando un treno di propulsione elettrico può comportare una riduzione di peso di quasi tre tonnellate, compensando così il peso extra delle batterie.

Un motore elettrico può essere installato vicino alle ruote o utilizzarne diversi, uno per asse o uno per ruota, il che rende l’insieme più compatto e leggero.

Probabilmente, tra cinque anni ci saranno moltissimi semirimorchi a batteria da 40 tonnellate con un’autonomia di 800 km, capaci di trasportare anche più carico rispetto ai camion tradizionali.

Hanno qualche possibilità i sistemi con catenarie?

Anche le catenarie sono un’opzione molto buona ed energeticamente efficiente per l’elettrificazione dei trasporti, ma sarà difficile realizzarle su larga scala. Fondamentalmente, l’infrastruttura costosa costituisce un grande ostacolo per questa tecnologia, perché crea il problema della gallina e dell’uovo.

Devono essere costruiti in tratti di strada estesi, altrimenti non ha senso investire in camioni con catenaria. Ecco perché è una soluzione con poche possibilità di diventare dominante.

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Ma nello stesso tempo, continua a essere un’opzione. Devi solo trovare partner sufficienti in una determinata regione che siano entusiasti di essa e siano disposti a investire denaro.

Finché la visione giusta e le circostanze giuste si incontrano (fondamentalmente, molti camion che effettuano viaggi locali), le catenarie sono un’ottima idea.

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I combustibili sintetici hanno futuro per alimentare il trasporto pesante su strada?

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È assurdo pensare che i motori a combustione siano destinati a restare. La loro complessità, la scarsa affidabilità e un’efficienza estremamente bassa li renderanno viabili solo per applicazioni di nicchia.

Detto questo, i camion alimentati a carburante sintetico hanno solo un dubbio vantaggio: possono sostenere la tecnologia del motore a combustione e il business della distribuzione di carburante. Naturalmente ci sono gruppi molto potenti interessati a generalizzare queste tecnologie.

Tuttavia, nonostante gli sforzi mediatici per promuovere i carburanti sintetici per l’elettrificazione dei trasporti, in termini di efficienza, manutenzione e prezzo per chilometro, sono attualmente molto inferiori ai camion elettrici a batteria.

Sia la produzione di carburanti sintetici sia il loro impiego nei motori a combustione sono estremamente poco efficienti. In generale, i camion alimentati a carburante sintetico richiedono da 4 a 5 volte l’energia necessaria per muovere un veicolo a batteria.

Per questo motivo, soprattutto quando si percepisce che l’energia non sarà più abbondante né economica, i combustibili sintetici non sembrano affatto una scelta realistica per l’elettrificazione dei trasporti.

Lo stesso vale per l’idrogeno impiegato nei motori a combustione, ma in misura leggermente minore.

I camion a celle a combustibile hanno qualche possibilità?

Solo cinque anni fa, tutti dicevano che i camion con batteria erano impossibili e che l’idrogeno fosse la migliore opzione per l’elettrificazione dei trasporti.

Bisogna puntualizzare che gli autocarri con celle a combustibile potrebbero diventare leggermente più economici rispetto agli autocarri con batteria non appena le celle a combustibile entreranno in produzione di massa.

Ma questo si riferisce solo al prezzo d’acquisto, poiché continueranno ad essere molto più onerosi da gestire. Ciò è dovuto al fatto che l’idrogeno deve essere prodotto a partire dall’elettricità e si spreca almeno la metà dell’energia nel processo (essendo ottimisti).

Pertanto, serve più del doppio dell’elettricità per alimentare un camion a celle a combustibile rispetto a uno a batteria.

Nelle notizie emergono quotidianamente buone idee su come potremmo ottenere idrogeno rinnovabile a basso costo, ad esempio attraverso gasdotti dal Marocco, dove ci sono molte ore di sole e molto spazio per farlo utilizzando pannelli solari.

In futuro potrebbe funzionare, ma non siamo in quello scenario di energia abbondante e risulta difficile immaginare che l’idrogeno sia abbastanza economico da produrre. Per non parlare delle difficoltà tecniche che comporta la gestione dell’idrogeno, dopotutto è l’atomo più piccolo della tavola periodica e questo gli conferisce un’estrema tendenza alla fuga (anche attraverso le pareti dei serbatoi metallici).

Un ulteriore problema è tutto il modello di business dei semirimorchi, che si basa sull’idea che sia possibile cambiare il semirimorchio al camion a volontà. I semirimorchi sono importanti nel trasporto perché generano la maggior parte delle emissioni di CO2.

Questo modello significa che devi mettere tutto sulla cabina motrice, inclusa tutta l’energia necessaria affinché sia un’unità indipendente. Ma l’idrogeno ha il grande svantaggio di occupare molto spazio.

Si può alloggiare a bordo una quantità sufficiente di idrogeno solo se il camion è più allungato. Forse questo è possibile con le nuove normative, poiché potrebbe essere conveniente rendere i camion più lunghi per renderli più aerodinamici.

Ma la forma tradizionale del semirimorchio ‘quadrato’ nell’UE è il risultato di massimizzare il volume in una lunghezza determinata, e non è chiaro dove potrebbe alloggiare tutto l’idrogeno.

Limitare l’uso dell’idrogeno

Sì, certo! Abbiamo solo una quantità limitata di energia verde e ci sono usi molto migliori per l’idrogeno rispetto all’elettrificazione dei trasporti; ad esempio, si può utilizzare per decarbonizzare l’industria e l’aviazione.

Nel momento attuale (e forse per decenni) l’uso dell’idrogeno dovrebbe essere orientato verso settori senza alternative alla decarbonizzazione e, quindi, non utilizzare l’idrogeno per l’elettrificazione del trasporto su strada.

L’idrogeno deve essere importante nella decarbonizzazione, ma non può essere usato per sprecare energia rinnovabile né per sperperare denaro pubblico tramite sovvenzioni a soluzioni che, ad oggi, sono ampiamente superate dai veicoli alimentati a batteria, persino prima della loro messa in funzione.

Come esempio di questa cattiva prassi, si possono citare gli importanti investimenti che si stanno realizzando da parte di Transportes Metropolitanos de Barcelona nel servizio di autobus a idrogeno, mentre altre città hanno già orientato efficacemente i loro progetti sull’idrogeno verso autobus elettrici a batteria.

Quando vedremo un numero significativo di camion a emissioni zero sulle strade d’Europa?

Nei prossimi due anni, vedremo i primi semirimorchi a batteria sulla strada. Questo avrà anche un impatto enorme sui commenti riguardanti i camion elettrici.

All’improvviso, quelle persone all’interno delle aziende produttrici di camion che dicono «non si può fare», sentiranno il loro capo rispondere: «Beh, il nostro concorrente può farlo, quindi anche noi dovremo farlo».

Questo porterà allo sviluppo di diversi nuovi modelli entro cinque o sette anni. In realtà, non è così difficile progettare un camion elettrico per l’elettrificazione del trasporto. Costruire un’auto elettrica è molto più difficile che costruire un camion elettrico.

Per cominciare, è molto costoso sviluppare un’auto che possa essere prodotta su larga scala. Deve essere molto ottimizzata e ci sono molti attori coinvolti.

Un camion è relativamente semplice perché la scala di produzione è più piccola e le considerazioni di design relative all’interno e all’esterno sono meno critiche.

Detto ciò, un cambiamento piuttosto grande è utilizzare la batteria come parte della struttura per risparmiare peso.

Sembra anche indispensabile ottimizzare l’aerodinamica e la gestione automatizzata delle prestazioni e dei consumi. Forse questo è un po’ più difficile, ma è la via del successo.

¿Hay un movimiento serio en la industria de fabricación de camiones hacia vehículos de cero emisiones?

La fabricación del vehículos pesados es un sector muy conservador. Aparte de Tesla, no se aprecia en Europa ningún camión eléctrico a baterías diseñado de manera cuidadosa.

La maggior parte di quelli che troviamo attualmente conserva il motore centrale.

Questo è un modo di concepire che deriva dai modelli a combustione. Fondamentalmente prendono il camion com’è, perforano alcuni componenti del treno di propulsione per posizionare le batterie e poi sostituiscono il motore a combustione con un motore elettrico e altre batterie.

Quel tipo di prodotto non è un camion elettrificato nuovo, è fondamentalmente un aggiornamento o retrofit.

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