L’applicazione dell’elettrotecnica, nata nel 1800 con la pila di Volta, richiese ai ricercatori anni di esperimenti prima di riuscire a mettere a punto dei generatori utilizzabili al di fuori dei laboratori, nella vita quotidiana.
A Parigi, polo dello sviluppo scientifico nella metà dell’800, i ricercatori più attenti compresero le potenzialità insite nel fluido elettrico “continuo” delle pile: una corrente forte e stabile, ben più utile delle scintille dell’elettrostatica. Ne seguì una intensa sperimentazione e le 2 pile voltaiche vennero di volta in volta costruite con metalli ed elettrodi diversi. Malgrado gli sforzi ci vollero sessant’anni per mettere a punto due invenzioni che per le loro doti di energia e praticità sono tutt’ora prodotte in miliardi di pezzi: l’accumulatore elettrico di Planté e le pile di Leclanché.
Gaston Planté, nato a Orthez nel 1834, era un fisico di formazione accademica. Fu prima assistente al Conservatoire des Arts et Metiers e poi professore di fisica all’Associazione Politecnica per l’Istruzione Popolare.
Nel 1840 il ventiseienne professore sperimentò nel suo laboratorio molti e diversi accoppiamenti di metalli ed elettrodi. Osservò che, fra tutti i metalli, il piombo era quello più idoneo per dare origine ad una pila con caratteristiche apprezzabili: innanzitutto gli elettrodi di piombo immersi in acido solforico si ossidavano al positivo costituendo una pila reversibile, che poteva cioè essere ricaricata, e poi la coppia piombo-acido solforico/biossido di piombo forniva una tensione di 2 volt stabile nel tempo. Nacque così un accumulatore elettrico efficace e poco costoso, lo stesso che ancor oggi avvia milioni di autoveicoli.
Nel 1867 il primo veicolo a trazione elettrica viene presentato all’Esposizione Universale di Parigi dall’inventore austriaco Franz Kavogl.
Nel 1881 Gustave Trouvé gira a Parigi con un triciclo elettrico, pochi mesi dopo è la volta di Berlino dove si sperimenta un autobus. Nel 1885 il francese Jeantaud produce e vende vetture elettriche con una autonomia di 30 Km e una velocità di 20 Km/h.
In Italia è il conte Giuseppe Carli di Castelnuovo Garfagnana, insieme all’ingegner Francesco Boggio, a realizzare la prima auto elettrica tricolore, siamo nel 1801.
Negli ultimi decenni dell’800 le automobili alimentate con accumulatori al piombo acido iniziarono a percorrere le polverose vie dei parchi cittadini sotto gli occhi curiosi della gente e sotto quelli più allarmati delle forze dell’ordine. Le limitate prestazioni non rallentavano certo la crescita di un mercato che aveva fame di velocità.
Londra e New York - siamo nel 1897 - vengono introdotti i taxi elettrici. In America le auto elettriche, facili da usare, silenziose e senza emissione di sgradevoli odori, sono usate in particolar modo dalla popolazione urbana per gli spostamenti di prossimità e sono “gettonatissime” tra le donne della buona borghesia.
Sono anni di grande fermento. Nascono le prime competizioni, talvolta non autorizzate, tra veicoli. In Francia, nei pressi di Versailles, il Parco di Achères è teatro di numerose sfide grazie a un rettifilo lungo oltre un chilometro, ideale per lanciare i “nuovi mostri”.
La sfida che passerà alla storia si svolse il 29 aprile del 1899. Dopo mesi difficili e senza risultati degni di nota, il belga Camille Jenatzy, detto Barone Rosso per via della sua barba fiammeggiante, riesce a risolvere i problemi della sua Jamais Contente, auto elettrica da lui stesso ideata e costruita. Più che un’auto un siluro su quattro ruote Michelin con due motori elettrici da 25 Kw alimentati da pesanti batterie di accumulatori al piombo. Peso complessivo 1.450 Kg e uno spazio esiguo per il guidatore costretto in una posizione certamente non favorevole e contraria a ogni legge di aerodinamicità.
Possiamo immaginare come in quella mattina di tiepido sole la vettura sfrecciò silenziosa tra due ali di muti spettatori, ancor più muto lo spericolato belga che lì si giocava la vita e l’onore. Forse c’era vento a favore che muoveva le foglie e accompagnava il siluro, ma questo la storia non ce lo dice. Ci consegna invece una Jamais Contente che percorre fra la polvere il lungo rettifilo del Parco di Achères ad una velocità folle. Il risultato strabilia: i cronometri indicano una media di 105,88 Km/h. È il trionfo di Janetzy, la capacità di muoversi in velocità da sogno si fa possibilità e spalanca le porte al futuro.
Molti inventori si dedicano allo sviluppo delle e-car. Anche Thomas Edison nel 1901 lavora a migliorare le batterie dei veicoli elettrici e nel primo decennio del ‘900 negli Stati Uniti un terzo dei veicoli circolanti è elettrico.
È del 1901 anche la prima auto ibrida: la crea Ferdinand Porsche, fondatore dell’omonima casa automobilistica. Alla prima ibrida si dà il nome di Löhner-Porsche Mixte, il veicolo è alimentato dall’energia elettrica immagazzinata nelle batterie e da un motore a scoppio.
Negli anni Venti del ‘900 le reti stradali migliorano e la fame di spostamenti richiede autonomia maggiore alle auto. Negli stessi anni la scoperta di vasti giacimenti petroliferi rende più economica la benzina. Nel 1912, con l’arrivo dell’avviamento elettrico, l’automobile con motore a scoppio diventa anche più semplice da guidare. La concomitanza di questi fattori “raffredda” il mercato dell’elettrico; la diffusione dell’auto a benzina surclassa quella delle e-car, che restano limitate all’uso urbano per la bassa velocità e autonomia.
L’abbondanza di benzina a basso costo e le migliorie al motore a combustione interna rendono inutili i carburanti alternativi. A cavallo tra gli anni ’60 e ’70 i prezzi del carburante però aumentano e si ridesta l’interesse per i veicoli elettrici.
Anche un evento scientifico-tecnologico di portata mondiale porta di nuovo alla ribalta i mezzi elettrici: siamo nel 1971, il primo veicolo con equipaggio è sulla Luna. Il rover della Nasa che si muove sul suolo lunare è alimentato da batterie. Nello stesso anno la General Motors sviluppa un prototipo di city car elettrica e la presenta al First Symposium on Low Pollution Power Systems Development del 1973.
Nel 1973 e fino al 1977 la CitiCar di Sebring-Vanguard viene prodotta in 2000 esemplari. La sua popolarità rende Sebring-Vanguard il sesto produttore auto degli Stati Uniti nel 1975. Ma la rinascita dell’elettrico ha breve durata, le performance e l’autonomia rispetto al motore a scoppio sono ancora troppo basse, già nel 1979 spariscono dal mercato fino al 1990 quando le nuove leggi californiane per contrastare l’inquinamento dell’aria riaccendono le luci sulle e-car. Le case automobilistiche iniziano a elettrificare alcuni modelli popolari aumentandone al contempo velocità e performance per ridurre il gap con i veicoli tradizionali.
La Fiat già nel 1963 aveva realizzato una serie di prototipi di auto elettriche ma, si dovrà attendere gli Anni Novanta per l’uscita sul mercato della Panda Elettra, conversione con motore elettrico alimentato da batterie al piombo acido del modello base.
La Toyota, siamo nel 1997, presenta la Prius, prima auto ibrida di massa. Nel 2000 viene venduta in tutto il mondo ed ha un immediato successo. La batteria montata su questo modello è al nichel idruro di metallo.
General Motors richiama e distrugge le sue auto elettriche EV1: siamo nel 2003. Nello stesso anno e proprio a seguito della decisione della General Motors, Martin Eberhard e Marc Tarpenning fondano una startup chiamata Tesla Motors.
Nel 2004 Elon Musk entra a far parte della società come investitore principale.
La prima auto prodotta dall’azienda fu la Roadster, con una autonomia di 340 km. La Roadster è stata la prima automobile di produzione a utilizzare batterie con celle agli ioni di litio.
Nel 2010 GM lancia la Chevy Volt, primo ibrido plug-in. A dicembre dello stesso anno, Nissan mette in commercio la Leaf, totalmente elettrica.
Intanto la batteria, componente più costoso dell’auto elettrica, inizia a calare del 50% in quattro anni.
A tutt’oggi Il costo della batteria agli ioni di litio montata su un’e-car è pari al 30% del costo totale della vettura. Un costo che le aziende automobilistiche cercano di abbattere progettando riutilizzi smart delle batterie dismesse dalle auto ma ancora in grado di ricevere e restituire energia, come ad esempio il riutilizzo per lo storage, ovvero la conservazione dell’energia prodotta dalle fonti rinnovabili.
Oggi l’offerta di auto elettriche riguarda praticamente tutte le case automobilistiche e gli indirizzi a tutela del clima e della salute pubblica che l’Europa e gli Stati membri hanno già adottato e adotteranno nell’imminente futuro non potranno che accelerare un processo troppe volte auspicato.
LA PRIMA AUTO ELETTRICA ITALIANA
A bordo potevano salire due persone. Era lunga 1,80 metri, larga 1 e alta 1,20.
Pesava 140 chilogrammi batterie incluse. Le batterie erano formate da 10 accumulatori da 25 ampere-ore chiusi in cassette d’ebanite. Il potenziale accumulato era di circa 2.000 watt.
CURIOSITÀ
Il Rover statunitense non fu l’unico, né il primo ad essere impiegato sulla Luna. Anche i sovietici, infatti, portarono sulla superficie le loro auto elettriche che però non erano guidate fisicamente da astronauti.
Il Lunochod 1 si mosse sul suolo lunare dal 17 novembre 1970 e rimase attivo per 322 giorni, successivamente il Lunochod 2 arrivò sulla Luna nel 1973.
FIAT PANDA ELETTRA
Velocità massima 70 km/h, 100 chilometri massimi percorribili fra due ricariche mantenendo velocità costante di 50 km/h.
La seconda versione, disponibile dal 1992, presentava l’opzione delle batterie al nichel-cadmio
L’ARRIVO SUL MERCATO DELLE BATTERIE AL LITIO
Gilbert Lewis fabbricò le prime batterie al litio nel 1912. Le prime pile non ricaricabili furono create nei primi anni ‘70. La batteria ricaricabile agli ioni di litio necessitò di altri venti anni di sviluppo prima che fosse sicura abbastanza per essere usata in massa sul mercato e la prima versione commerciale fu creata dalla Sony nel 1991, a seguito di una ricerca di un team diretto da John B. Goodenough. Per le auto si dovrà attendere ancora qualche anno...
Il primo veicolo a trazione elettrica venne presentato a Parigi nel 1867, oggi tutte le case automobilistiche puntano su veicoli a emissioni zero.
Nel 1971 la General Motors sviluppa un prototipo di city car elettrica. Nel 1997 la Toyota presenta la Prius, prima auto ibrida di massa. Nel 2010 Nissan mette in commercio la Leaf, 100% elettrica.
