Fuel cell o batterie per le automobili del futuro?

Le auto alimentate a idrogeno hanno più autonomia e sono più facili da rifornire rispetto alle elettriche, ma sono più costose all’acquisto e nella gestione: è quanto emerge da uno studio comparativo.

Pure elettriche e fuel cell: parliamo di numeri per il momento decisamente contenuti, che saranno però destinati a cambiare - con un calo della quota dei veicoli convenzionali, con motori termici, e una crescita di quelli alimentati con l'energia elettrica.

Quello dell'idrogeno come “carburante” alternativo rimane un argomento aperto. Le fuel cell sono il frutto di una tecnologia che utilizza l'idrogeno per produrre elettricità a bordo dell'auto e alimentare così il suo motore elettrico. La visione del Gruppo Volkswagen è invece chiaramente orientata all'utilizzo delle batterie. Ma quale tra queste soluzioni è la migliore? È questa la domanda a cui gli analisti di Horváth&Partners hanno provato a rispondere con il loro studio “Automotive Industry 2035 – Forecasts for the Future”, analizzando lo scenario dei prossimi anni, con considerazioni a tutto tondo che partono dalle ragioni di acquisto delle diverse soluzioni.

Le due fasi dell'elettrico

Dalla ricerca emerge che il mercato delle auto elettriche vivrà due fasi distinte: la prima durerà fino al 2023/2025 e sarà caratterizzata dagli sforzi dei costruttori per agevolare la diffusione delle vetture a zero emissioni, una scelta dettata principalmente dagli standard rigorosi sul fronte delle emissioni di CO₂ per cui saranno necessari investimenti elevati.

La seconda, invece, arriverà fino al 2035 e vedrà le auto elettriche diventare sempre più convenienti, al contrario di quelle con motori a combustione che invece diventeranno più costose per almeno due motivi: l’introduzione degli standard Euro 7 e la tassazione della CO₂ che, a prescindere dalla forma, renderà i carburanti fossili ancora più costosi. La differenza di prezzo, quindi, diminuirà.

Costi di gestione

Avere un'auto elettrica vuol dire spendere meno per acquistare l'energia necessaria a viaggiare, ma anche per la manutenzione, visto che molti componenti soggetti a usura o bisognosi di manutenzione periodica (come olio e filtri) non sono presenti.

A seconda del modello e dei prezzi dell’elettricità nei vari Paesi, dallo studio risulta che con le propulsioni elettriche ogni anno si risparmiano tra i 400 e i 600 Euro di “carburante”, e tra i 200 e i 400 Euro di manutenzione.

Limiti alla diffusione

Nel delineare lo scenario vanno tenuti in considerazione anche elementi meno razionali, come l'ansia da autonomia e la necessità di incrementare la velocità di ricarica. Secondo gli analisti, entrambi verranno meno con l'inizio della seconda fase, grazie alle maggiori autonomie, frutto del constante avanzamento delle tecnologie, e alla capillarità delle stazioni di ricarica, che ridurrà al minimo la paura di rimanere a piedi.

Infine, c'è il tema della riduzione delle emissioni di CO₂: oggi l'elettricità usata per produrre auto elettriche non sempre arriva da fonti rinnovabili e dunque non si può parlare di vetture carbon neutral. Diversi studi hanno concluso che allo stato attuale un'auto elettrica produce meno CO₂ rispetto a una con motore a combustione solo dopo aver percorso 100.000 km. Ma anche questo dato cambierà nei prossimi anni, grazie all'utilizzo di più energia rinnovabile.

L'efficienza energetica

Passando agli aspetti tecnici, lo studio di Horváth&Partners ha confrontato il livello di efficienza energetica di BEV e fuel cell. È emerso che le auto alimentate a batteria hanno un'efficienza globale del 70-80%, mentre quella delle vetture a idrogeno è compresa tra il 25 e il 35%.

Per le prime, le perdite di efficienza sono circa dell'8% durante il trasporto dell'energia dalla fonte alle batterie e di un altro 18% nella sua conversione per poter essere utilizzata dal motore. Per le seconde, invece, bisogna considerare un 45% di perdite per produrre l'idrogeno attraverso l'elettrolisi; dell'energia che resta, un altro 55% se ne va quando le fuel cell all'interno dell'auto trasformano l'idrogeno in elettricità, a sua volta usata dal motore elettrico.

Il problema dei costi

Per gli analisti l’applicazione dell’idrogeno nel settore dei trasporti avrebbe senso solo in contesti specifici - come nel caso di bus e camion che percorrono lunghe distanze - piuttosto che come protagonista della mobilità globale. Il peso delle batterie, l’autonomia e i tempi di rifornimento hanno un ruolo decisivo quando si tratta di mezzi pesanti; inoltre, visti i numeri contenuti, le attuali stazioni di servizio dedicate possono essere convertite per il rifornimento di idrogeno con un impegno gestibile.

In conclusione, i veicoli fuel cell hanno molti vantaggi, soprattutto le già citate autonomia e velocità di rifornimento, ma comparati alle elettriche sono meno efficienti in termini di rendimento e di costi. Per intenderci, attualmente per percorrere 100 km, servono dai 9 ai 12 Euro con un'auto a idrogeno e dai 2 ai 7 Euro con una vettura elettrica (a seconda dei prezzi dell’energia elettrica nei vari Paesi).

Fonti: Volkswagen AG