Auto elettrica, quanto mi costi?
10 Febbraio 2023
[Antonio Muscas]
L’auto elettrica è generalmente associata all’idea di costo di utilizzo quasi uguale a zero, ove l’ostacolo è piuttosto rappresentato dalla percorrenza media molto limitata e dal prezzo elevato.
Negli ultimi anni però, a seguito dei notevoli sviluppi del settore tecnologico i consistenti investimenti delle maggiori case automobilistiche e la spinta politica nel settore del trasporto elettrico, anche attraverso incentivi e finanziamenti, possiamo disporre di batterie con maggiore capacità e peso ridotto, e pertanto di veicoli con maggiore autonomia, e prezzi di acquisto più abbordabili. Ora infatti è possibile acquistare un’auto elettrica a partire da circa 20mila euro: un prezzo tutto sommato ragionevole seppure ancora non alla portata di tutte le tasche. A questo punto resta da verificare la bontà della proposta elettrica e se effettivamente può rappresentare la valida sostituta dei motori a combustione interna.
Purtroppo, come si vedrà di seguito, e a dispetto di quanto ancora si crede, i costi di percorrenza delle auto elettriche risultano essere paragonabili e in alcune condizioni addirittura notevolmente superiori alle macchine a combustione interna, lo sono in particolare per le auto ad alte prestazioni. Ciò essenzialmente a causa del prezzo dell’elettricità ancora dipendente in buona misura dal prezzo dei combustibili fossili e del metano in particolare, con cui sono alimentate una parte consistente delle centrali di produzione, e dalle oscillazioni del mercato elettrico, drogato dai numerosi e diversificati incentivi, le cui variazioni rispecchiano sovente fenomeni meramente speculativi. Discorso a parte meriterebbe il costo dell’energia dalle colonnine di ricarica il cui valore cresce in proporzione alla potenza e quindi alla rapidità di ricarica, una sorta di nuova suddivisione delle classi sociali in forma energia elettrica: per chi possiede un’auto elettrica ma non è facoltoso è bene allora organizzarsi adeguatamente le soste e attrezzarsi per le lunghe ore di attesa.
In termini di consumi, seppure in misura inferiore rispetto ai veicoli a combustione interna, anche i veicoli elettrici risentono della tipologia di impiego (urbano, extraurbano, misto), dello stile di guida e dell’utilizzo più o meno intenso dei componenti ausiliari. Il raffrescamento e il riscaldamento possono addirittura comprometterne l’autonomia (immaginate l’auto ferma in coda al caldo o al freddo), e vi è da considerare l’ostacolo non di poco rappresentato dalla disponibilità di stazioni di ricarica, ancora piuttosto limitata e dai tempi per effettuare un pieno la cui durata può estendersi anche per diverse ore. Nei casi più estremi l’autonomia può scendere fino a poco più di 200 km, rendendo con ciò praticamente improponibile programmare viaggi oltre una certa distanza.
Per ovvie ragioni, nella trattazione del tema elettrico non si dovrebbero tralasciare le questioni di natura etica e ambientale. L’auto elettrica, così per come viene, o veniva, proposta, rappresenta l’alternativa al fossile, la soluzione per eccellenza a impatto zero. Pertanto, acquisisce pieno significato solo nel momento in cui viene alimentata a energia rinnovabile; seppure in città mantiene comunque il pregio di spostare le emissioni altrove, concentrandole nella sola centrale di produzione. In ogni caso, l’auto elettrica non è mai a impatto zero. Inquina indirettamente se l’energia proviene da centrali a combustibili fossili, ma anche quando proviene da biocombustibili (talvolta peggio dei fossili) o dalle rinnovabili, poiché, come oramai risaputo, anche queste ultime producono impatti sull’ambiente e sul paesaggio. E nel bilancio complessivo bisogna tener conto del processo di fabbricazione del veicolo e dei suoi componenti, come appunto le batterie, gli pneumatici, del loro smaltimento e delle sostanze emesse durante l’impiego e dovute in larga parte alle polveri sottili prodotte da pneumatici e freni, crescenti in proporzione al peso e alle prestazioni del veicolo, e il cui maggior contributo è dovuto all’utilizzo in città.
Non dovremmo neppure dimenticarci dei limiti rappresentati dalla vita limitata delle auto elettriche e in particolare delle batterie, le quali, in conseguenza della scarsa disponibilità in natura dei preziosi minerali che le compongono, imporrebbero una produzione e un impiego accorto proprio in ragione della loro salvaguardia. Al contrario, stiamo assistendo a una corsa disperata e crescente allo sfruttamento dei giacimenti, con il rischio concreto di rimanere a bocca asciutta nel brevissimo termine. E, laddove col recupero e il riciclo si potrebbe ovviare in parte al problema, restituendo nuova vita a materie prime e componenti, e con ciò riducendo l’immenso impatto ambientale dovuto all’estrazione e alla lavorazione dei diversi minerali, vi è invece un pressoché totale disinteresse poiché risulta più semplice e ancora economicamente più conveniente estrarre e poi buttare via piuttosto che recuperare. Fortunatamente, relativamente alle batterie, è stato recentemente raggiunto un accordo tra Consiglio UE e Parlamento Europeo per un nuovo regolamento di ridefinizione degli obiettivi di raccolta delle pile e accumulatori e facilitazione della sostituzione[1].
In ragione di quanto sopra, produzione, caratteristiche prestazionali e dimensionali dei veicoli e impiego dovrebbero essere rapportati alle reali necessità d’uso. A dimostrarlo sono anche i dati di diverse ricerche che confermano l’insostenibilità ambientale dei veicoli elettrici quando le loro prestazioni superano una certa soglia. Ma oggi, paradossalmente e al contrario di ogni sana logica, assistiamo alla rappresentazione dell’auto elettrica come un nuovo status symbol, un giocattolo dalla potenza spesso smisurata utile esclusivamente a soddisfare gli impulsi prodotti da una nuova moda. E, purtroppo, anche per chi è indirizzato all’auto elettrica per ragioni di esclusiva natura ambientale, alla luce di quanto emerso, l’acquisto rischia di rivelarsi una vera e propria fregatura.
Nb. I dati seguenti sono solo indicativi, sono pubblicati allo scopo esclusivo di fornire un termine di paragone tra le diverse tipologie di alimentazione. I valori possono subire oscillazioni considerevoli in considerazione dei prezzi dell’energia e dei dati di consumo dei veicoli che possono discostarsi notevolmente tra i rilievi in sede di omologazione e le condizioni d’uso reali.
Per iniziare, le auto elettriche hanno mediamente pacchi batteria con capacità compresa tra 30 kWh e 50 kWh, con autonomie reali che vanno da 200 a 400 km.
Ricarica da Casa
Se consideriamo per casa un costo medio dell’energia elettrica di circa 40 centesimi di euro a kilowattora[2] una ricarica completa per le due tipologie di batterie (30 e 50 kWh) varia tra i 16 e i 20 euro.
Ricarica da stazione di servizio
Le stazioni di ricarica per uso pubblico hanno potenze a partire da 22kW fino a 350kW. Maggiore la potenza minore sarà il tempo di ricarica.
Il prezzo dell’energia dalla colonnina oscilla tra un minimo di 60 centesimi fino a 95 centesimi a kilowattora, dipendentemente dalla potenza e quindi del tempo di ricarica[3].
Conseguentemente un pieno per 30 e 50 kWh può variare da un minimo di 16 fino a ad un massimo di 50 euro per batteria da 50 kWh e colonnina da 150 kW.
Costo chilometrico
Secondo lo standard WLTP[4] il consumo medio si aggira attorno ai 7 chilometri a kilowattora, corrispondenti ad autonomie comprese tra 210 e 350 km, il costo chilometrico ammonterebbe quindi a 5,7 euro ogni 100 chilometri per la ricarica da casa e compreso tra 8,6 e 13,6 euro ogni 100 chilometri per la ricarica da colonnina.
Casi reali
Fiat 500 elettrica
La batteria della Fiat 500 ha una capacità di 42 kWh e nel ciclo di omologazione la percorrenza media complessiva è risultata pari a 310 km, ridotta nel percorso misto a circa 250 km.
Conseguentemente, la ricarica completa da casa costa circa 17 euro e i corrispondenti costi di percorrenza variano tra 5,4 e 6,7 euro ogni 100 chilometri[5].
Il costo massimo per la ricarica completa con la colonnina Ultrafast è invece di circa 40 euro e un corrispondente costo di percorrenza nel misto di 16 euro ogni 100 chilometri.
Tesla
Secondo i dati dichiarati dal costruttore, la capacità della batteria della Model S 100D è di 95 kWh con un’autonomia fino a 652 km anche se in realtà l’autonomia massima pare sia di circa 500 km nell’utilizzo misto urbano/extraurbano e di 450 km nei percorsi urbani in condizioni di traffico[6]. In questo caso per la ricarica da casa otteniamo un costo di ricarica di 38 euro per un costo di percorrenza compreso tra 10 e 11 euro ogni 100 chilometri. Mentre, impiegando la colonnina Ultrafast, il pieno costa 90 euro e il costo di percorrenza oscilla tra 19 euro ogni 100 chilometri per il ciclo misto e 21 euro ogni 100 chilometri per il ciclo urbano.
Comparazione con auto a benzina
Restando alla Fiat 500, se utilizziamo come paragone la versione 1,2 a benzina, abbiamo come consumi rilevati nel percorso medio 15,6 km/l e nel misto 13,2 km/l. Considerando il prezzo della benzina a 1,85 euro al litro[7] il costo di percorrenza oscilla tra 12 e 14 euro ogni 100 chilometri. L’autonomia è compresa tra 460 e 550 km.
Comparazione con auto a GPL
La versione a GPL della fiat 500 ha percorrenze rilevate di circa 15,4 km/l nel misto con un minimo in città di 12,3 km/l. Considerando GPL 0,80 euro al litro[8] il costo di percorrenza oscilla tra 5,2 e 6,50 euro ogni 100 chilometri. L’autonomia oscilla tra 370 e 460 chilometri.
Tempi di ricarica
Ricarica da stazione di servizio
Come scritto in precedenza, le stazioni di ricarica per uso pubblico hanno potenze a partire da 22kW e tempo per la ricarica completa di circa 2 ore. Per contro, con le Ultra Fast e potenza fino a 350kW la ricarica completa dovrebbe avvenire teoricamente in meno di 25 minuti.
Ricarica da Casa
Posto che la velocità di ricarica non è costante per tutto il periodo di ricarica[9], anche ipotizzando un andamento costante, per una ricarica completa di una batteria da 50 kWh con un impianto di 3 kW dedicato sono necessari non meno di 17 ore.
Se addirittura si volesse sfruttare solo l’energia prodotta da un impianto fotovoltaico, con un impianto da 3 kW ci vorrebbero non meno di 4 giorni[10].
Ovviamente, i giorni si dimezzerebbero con un impianto da 6 kW, mentre per ridurre i tempi di ricarica a 1 giorno sarebbe necessario un impianto di potenza minima pari ad almeno 12 kW[11].
Potenza necessaria per alimentare tutto il parco elettrico
Se dobbiamo pensare ad un parco auto completamente elettrico che sostituisca in tutto o in parte l’attuale alimentato a fossile bisogna ipotizzare la messa a disposizione di potenza e infrastrutture adeguate, così come un abbondante numero di colonnine e accumulatori da distribuire capillarmente in tutto il territorio, ciò anche tenendo conto dei tempi di ricarica notevolmente superiori a quelli necessari per il pieno tradizionale con combustibili liquidi o gassosi.
Rinnovabili per soddisfare il consumo del solo comparto auto
In Italia le auto percorrono mediamente 11.000 km/anno[12], moltiplicati per 40 milioni di auto corrispondono a circa 440 miliardi di chilometri all’anno.
Supponendo di voler elettrificare la metà dei veicoli e mantenendo inalterate le percorrenze medie, sarebbero necessari circa 31,4 miliardi di kWh all’anno[13]. Per produrre un tale quantitativo di energia da rinnovabile servirebbe allora una potenza di circa 16 milioni di kW (16 GW) di eolico con i relativi accumulatori, pari a circa 5.200 aerogeneratori da 3.000 kW oppure 7.100 aerogeneratori da 2.200 kW[14], oppure circa 21 milioni di kW di fotovoltaico (21 GW)[15]. E questo solo per far marciare metà del parco auto attuale e senza considerare tutti gli altri mezzi di trasporto (treni, navi, camion, ecc.).
Fabbisogno di batterie
Considerando capacità medie per le batterie dei veicoli di 50 kWh, per equipaggiare 20 milioni di auto sarebbe necessaria una capacità totale di 1.000.000.000 (un miliardo) di kWh (1 TWh).
Fabbisogno litio
Per costruire le auto elettriche con batterie agli ioni di litio, si impiegano, tra gli altri, oltre allo stesso Litio, anche Alluminio, Cobalto, Grafite, Nichel e Rame.
Restando al solo litio, in una batteria da 60 kWh ce ne sono circa 10 chilogrammi, ovvero 0,167 kg/kWh. Per soddisfare una potenza complessiva di un miliardo di kilowattora ne servirebbero perciò 167.000 tonnellate.
La stima delle riserve mondiali di litio nel mondo ammonterebbe a 20 milioni di tonnellate[16] capace, perciò, di soddisfare le necessità di circa 2 miliardi di veicoli ma comunque non di soddisfare il ritmo della domanda attuale. L’Italia da sola, ne richiederebbe per le sole autovetture l’uno per mille. La durata media delle batterie agli ioni di litio è di circa 500-1.000 cicli di carica, oppure tra i 100.000 e 160.000 chilometri[17], con una capacità residua che si riduce progressivamente.
CONCLUSIONI
Non esistono soluzioni a impatto zero e la transizione rinnovabile non è un processo di mera sostituzione del fossile col cosiddetto rinnovabile. Non è neppure ambientalmente sostenibile così come non vi sono risorse naturali sufficienti per la sostituzione di tutti i veicoli a combustione interna con veicoli elettrici. Invece di andare di fretta, come stiamo facendo, e di consumare tutto sempre più voracemente, dovremmo preservare le nostre riserve naturali, impiegarle con la dovuta oculatezza, procedere per gradi, lavorare alla riduzione dei consumi energetici e intervenire su tutta l’infrastruttura elettrica per adeguarla alla maggiore elettrificazione delle utenze. Cosa che non si sta facendo perché, mentre si sta spingendo esclusivamente sull’incremento dei sistemi di produzione elettrica da rinnovabile e l’elettrificazione dei mezzi di trasporto, le nostre reti sono invece già in evidente difficoltà poiché non in grado di gestire l’enorme e crescente flusso di energia. Col nostro comportamento non diamo certo l’idea di una società saggia, attenta e consapevole: quella attuale sembra piuttosto una rapida e folle corsa degli scemi verso il suicidio collettivo. La nostra battaglia, per chi lo vuole capire, non può essere di contrapposizione netta tra una soluzione tecnica e l’altra, tra fossile e rinnovabile, tra gas e petrolio, ma dovrebbe essere prioritariamente di riduzione drastica dei consumi e degli sprechi, ciò che, per cominciare, si potrebbe concretizzare con una serie di interventi logici quali per esempio il divieto di costruire e utilizzare inutili mezzi come SUV, supercar, yacht, velivoli privati e ogni altra nefandezza utile esclusivamente ad appagare l’ego smisurato di cervelli disturbati (e questo per non parlare di altri settori come per esempio la difesa o delle criptovalute la cui trattazione non è argomento di questo articolo e i cui reali e spropositati costi non suscitano l’interesse generale e rimangono ignoti ai più). Ovviamente la transizione, culturale e mentale prima ancora che ecologica, passa indispensabilmente attraverso l’impegno di ciascuno di noi, ma quando il 10% più ricco del pianeta è responsabile da solo del 50% dei consumi, e il 50% più ricco del 90% dei consumi, la strada logica degli interventi mi pare sia già tracciata.
[2] I prezzi variano molto, vedi anche https://luce-gas.it/guida/tariffe/kwh
[3] Quick (AC) fino a 22 kW, Fast (DC) fino a 99kW, Fast+(DC) fino a 149 kW e Ultrafast (DC) a partire da 150 kW. Per i costi vedi anche https://www.bec.energy/tariffe/
[4] Worldwide harmonized Light-Duty vehicles Test Procedure, ovvero metodo di controllo standardizzato a livello mondiale per il rilevamento dei consumi e delle emissioni di gas di scarico
[5] Da cui si ricava una percorrenza di 7,38 km/kWh per il ciclo di omologazione e 5,95 km/kWh per il ciclo misto
[6] https://www.google.com/amp/s/it.motor1.com/reviews/276097/tesla-model-s-prova-consumi/amp/
[7] vedi anche Prezzo carburanti oggi in Italia (prezzobenzinaoggi.it)
[8] vedi ancora Prezzo carburanti oggi in Italia (prezzobenzinaoggi.it)
Immagine tratta da Ricarica rapida, come funziona. Danneggia davvero la batteria? | DDay.it
[10] Il fotovoltaico produce mediamente per 1.500 – 1.600 ore all’anno, ovvero circa 4 – 4,4 ore al giorno, con dei massimi in estate e minimi in inverno, tenendo come riferimento 4,4 ore al giorno, un impianto da 3 kW produce circa 3×4,4=13,2 kWh al giorno. Perciò per ricaricare completamente una batteria da 50 kWh sarebbero necessari almeno 50 kWh/13,2 kWh/giorno= 3,79 giorni
[11] Se teniamo conto del soleggiamento invernale quando le ore di funzionamento medio possono ridursi a meno di due, tutti i valori di cui sopra come minimo raddoppiano (vedi anche https://it.m.wikipedia.org/wiki/Eliofania_in_Italia)
[12] Italiani alla guida – In media percorrono 11.200 km all’anno – Quattroruote.it
[13]Mantenendo le percorrenze medie, a 20 milioni di auto corrisponderebbero circa 220 miliardi di chilometri all’anno. Tenendo conto dei consumi medi secondo lo standard WLTP, corrispondente a 0,143 kWh/km, sarebbero necessari circa 31.460.000.000 kWh all’anno (31,46 TWh/anno).
[14] Considerando impianti eolici con funzionamento medio di 2.000 ore all’anno (circa 5,5 ore al giorno).
[15] Considerando impianti fotovoltaici con funzionamento medio di 1500-1.600 ore all’anno (circa 4-4,4 ore al giorno)
[16] Litio, tra prezzi e scarsità – Energia (rivistaenergia.it)
[17] Vedi anche Come allungare la durata della batteria agli ioni di litio di un’auto elettrica (newsauto.it) e La doppia vita delle batterie al Litio (rinnovabili.it)
