Tipi di veicoli elettrici

Il trasporto rappresenta la seconda quota di emissioni (29%) nelle città moderne, superata solo dal settore dell'edilizia (39%). I veicoli elettrici (EV) hanno un forte potenziale per ridurre le emissioni urbane, specialmente se combinate con edifici ecologici. Esistono tre tipi principali di veicoli elettrici: veicoli elettrici a batteria (BEV), veicoli elettrici ibridi (HEV) e veicoli elettrici ibridi plug-in (PHEV). I veicoli elettrici sono vantaggiosi per la qualità dell'aria urbana, anche quando una città ha una rete elettrica che si basa su combustibili fossili. In questo caso, le emissioni locali nelle città vengono sostituite con emissioni fuori sede nelle centrali elettriche. Queste emissioni vengono quindi ridotte gradualmente man mano che la rete passa alle energie rinnovabili. Gli sviluppatori immobiliari che cercano la certificazione LEED per un progetto di costruzione possono guadagnare 1 punto aggiungendo caricabatterie EV ad almeno il 2% dei loro parcheggi. Devono inoltre etichettare almeno il 5% degli spazi come parcheggio preferito per i veicoli ecologici. In alternativa al requisito di parcheggio del 5%, i proprietari di edifici possono offrire uno sconto del 20% o più per i veicoli elettrici. Quando viene citato il termine "veicolo elettrico", molto probabilmente si pensa a un BEV. Questo tipo di veicoli elettrici funziona a pieno regime con batterie, il che significa che non consuma carburante e non produce emissioni dirette. I BEV sono i più ecologici tra tutti i tipi di veicoli elettrici, ma dipendono anche dai caricabatterie perché non possono usare benzina o diesel. Esistono tre tipi principali di caricabatterie EV e il loro costo aumenta insieme alla velocità di ricarica: Avere caricabatterie di Livello 1 e Livello 2 in una casa è fattibile. Se il proprietario di veicoli elettrici ha l'abitudine di caricare tutti i giorni, non dovrebbero esserci problemi. Tuttavia, i viaggi a lunga distanza possono essere limitati con un BEV, a meno che la regione non abbia una rete di ricarica. I pacchi batteria di BEV di fascia alta offrono un'autonomia fino a 500 km prima di dover essere ricaricati. Un BEV ha parti in movimento molto meno di un'auto a gas convenzionale o addirittura un EV ibrido. Per questo motivo, i BEV hanno bassi costi di manutenzione nel tempo. La spesa maggiore che deve essere pianificata è un'eventuale sostituzione della batteria, che normalmente è necessaria dopo 8 anni di utilizzo. I veicoli elettrici ibridi hanno un motore a combustione, ma usano un generatore incorporato per caricare le batterie in frenata. Funzionano principalmente con carburante, ma possono fare affidamento sulle batterie e sul motore elettrico per ridurre il consumo di carburante. Tutta l'energia utilizzata per caricare le batterie negli HEV viene sprecata nei veicoli normali, dissipata come calore dai freni. Il vantaggio degli HEV non è la necessità di caricabatterie speciali, poiché vengono riforniti di carburante normalmente nelle stazioni di servizio. Tuttavia, gli HEV hanno il più alto impatto ambientale tra tutti i tipi di veicoli elettrici, poiché sono i più dipendenti dai carburanti convenzionali. Sebbene un HEV utilizzi carburante, rappresenta comunque un miglioramento rispetto a un veicolo convenzionale delle stesse dimensioni. Poiché i freni rigenerativi e il motore elettrico migliorano l'efficienza del carburante, un HEV riduce le spese e le emissioni mensili di carburante. Un PHEV combina i vantaggi dei due tipi precedenti: può essere rifornito di carburante in una stazione di servizio e può anche utilizzare caricabatterie EV. Se utilizzato per brevi distanze in ambienti urbani, un PHEV si basa principalmente sull'elettricità con un consumo minimo di carburante. I veicoli elettrici a autonomia estesa (EREV) sono un altro tipo di ibrido plug-in. Invece di usare due motori, hanno un motore elettrico e un generatore alimentato a combustibile. Quando la batteria si scarica, un EREV utilizza carburante per azionare il generatore e ricaricarlo. I veicoli elettrici a celle a combustibile prendono il nome perché sono alimentati da una cella a combustibile che utilizza idrogeno e ossigeno. L'elettricità viene utilizzata per dividere l'acqua in idrogeno e ossigeno, attraverso un processo chiamato elettrolisi. Le due sostanze sono immagazzinate separatamente nell'FCEV e vengono combinate nella cella a combustibile per generare energia. Il vantaggio principale di un FCEV è che l'idrogeno e l'ossigeno possono essere divisi dall'acqua e vengono nuovamente combinati in acqua nella cella a combustibile. Ciò elimina la necessità sia di carburanti convenzionali sia di batterie. Gli FCEV sono ancora in una fase sperimentale e sono molto meno comuni dei tre tipi di veicoli elettrici precedentemente menzionati. La principale sfida tecnologica nel trattare con FCEV è la gestione dell'idrogeno, che è un gas altamente infiammabile. I veicoli elettrici possono contribuire notevolmente alla decarbonizzazione, poiché il settore dei trasporti è la seconda fonte di emissioni nelle aree urbane. Possono anche migliorare la qualità dell'aria nelle città, riducendo l'esposizione a sostanze inquinanti nocive e i loro effetti sulla salute a lungo termine. I BEV sono completamente elettrici e ricevono la carica della batteria da entrambe le stazioni di ricarica e dai freni rigenerativi. D'altra parte, gli HEV utilizzano carburanti convenzionali e utilizzano freni a recupero di energia e un motore elettrico per migliorare l'efficienza del carburante. I PHEV sono i più versatili, poiché possono utilizzare sia i caricabatterie EV che le stazioni di servizio. Gli FCEV sono una tecnologia emergente che mostra risultati promettenti. L'acqua viene suddivisa in idrogeno e ossigeno con l'elettrolisi e il veicolo ottiene energia combinandoli nuovamente in una cella a combustibile.