Le auto elettriche che accumulano elettricità: come funziona e quali modelli

Tra tutto ciò di cui si parla oggi, dalla necessità delle infrastrutture ai blocchi del traffico datati 2035, è poco noto che le auto elettriche accumulano elettricità, e sono in grado di restituirla in modi differenti alla rete, a oggetti da ricarica o addirittura ad altri veicoli. Andando a separare le diverse componenti di un’auto elettrica, troviamo, semplificando, il motore elettrico e la batteria. Se il primo spicca rispetto ai motori termici per un’erogazione di coppia e potenza istantanea e una maggiore efficienza termica (ovvero, semplificando, la capacità di trasformare l’energia in movimento senza dispersioni di calore: l’efficienza termica di un motore termico arriva al 40/45% sui modelli più virtuosi, mentre in media quella dei motori elettrici è sempre superiore all’80%), la batteria ha pregi e difetti.

La batteria di un’auto elettrica, con le tecnologie attuali, è infatti molto pesante e offre, in ingombri piuttosto generosi, una capacità di stoccaggio di energia piuttosto limitata. Nonostante questo, le batterie delle auto elettriche possono trasformarsi in una risorsa utile non solo per il singolo proprietario, ma anche per il sostentamento energetico. Una delle grandi capacità proprie delle sole auto elettriche è infatti quella di poter cedere l’energia accumulata nelle batterie, cosa che un motore termico con serbatoio non può fare, in quanto l’energia si sviluppa solo dopo l’accensione del combustibile.

Con l’ascesa delle automobili a batteria, sono nati progetti capace di sfruttare le auto elettriche che accumulano elettricità, in modo da rendere utili e rilevanti le automobili elettriche anche quando sono ferme. Dall’utilizzo delle auto elettriche come accumulatori dell’energia in eccesso prodotta dalla rete elettrica, una tecnologia chiamata V2G (Vehicle to Grid) ai progetti V2L (Vehicle to Load) e V2H (Vehicle To Home), le auto elettriche che accumulano elettricità potrebbero diventare presto uno strumento per sfruttare al massimo la produzione di energia pulita e utilizzare in contesti più ampi le automobili.

Scopriamo allora come funzionano le auto elettriche che accumulano elettricità, e quali modelli sono già in grado di farlo.

Sommario

• Le auto elettriche che accumulano elettricità: come funziona
• Quali modelli di auto elettriche accumulano elettricità

Le auto elettriche che accumulano elettricità: come funziona

Iniziamo subito capendo come le auto elettriche accumulano elettricità, come funziona questo sistema e le differenze tra i vari protocolli già noti e utilizzabili (al netto delle normative, come vedremo tra poco. Come sappiamo, l’energia elettrica ha tantissimi punti di forza, tanto da essere alla base della società moderna e elemento fondamentale di pressoché ogni attività lavorativa umana. Producibile in diversi modi, più o meno economici o ecologici, l’energia elettrica ha però un enorme limite: non è facile accumularla per poi usarla in un secondo momento. Al contrario di carbone, legna o combustibili fossili, che possono essere prodotti e poi consumati al bisogno, l’energia elettrica non è stoccabile né quantificabile, e viene rilasciata alla rete appena questa viene prodotta.

Alla base delle automobili elettriche c’è proprio questa sfida: essere in grado di accumulare e stoccare energia elettrica, per poi usarla per l’alimentazione di un’automobile (o di un altro mezzo di trasporto) quando se ne ha la necessità. Questa è una caratteristica tipica di tutte le batterie, dai telefoni ai PC passando anche per orologi o torce, e tutti questi sistemi per essere caricati hanno bisogno necessariamente della connessione alla rete elettrica. Nonostante la tecnologia utilizzata per le batterie delle auto elettriche sia ancora in continua evoluzione (basti pensare che, rispetto a PC e smartphone, le batterie delle auto sono ancora allo stato liquido, per pesi e ingombri ancora enormi), negli ultimi anni siamo arrivati ad avere automobili con una capacità delle batterie compresa tra i 30 e i 110 kWh.

Se questa capacità permette alle auto elettriche di percorrere tra i 200 e i 600 km di autonomia, aprendo lo spettro oltre la mobilità personale si apre un mondo molto interessante. Facendo un passo indietro, infatti, scopriamo come uno dei più grandi limiti di gran parte della produzione di energia sostenibile e rinnovabile sta nella sua incapacità di offrire un flusso costante di energia elettrica. Se, ad esempio, una centrale idroelettrica è in grado di produrre energia in maniera relativamente costante, per eolico e fotovoltaico la produzione deriva dal meteo, dall’ora del giorno e dalle stagioni. Per questo, si sta facendo sempre più grande la necessità di avere accumulatori in grado di stoccare energia quando questa è prodotta in abbondanza, per poi rilasciarla quando serve. Da qualche anno sono nati enormi accumulatori di energia, spesso realizzati proprio con batterie automobilistiche esauste. L’idea “nuova” è invece quella di utilizzare auto elettriche che accumulano elettricità come “serbatoi” di energia da riutilizzare quando serve. Le capacità citate prima sono infatti molto grandi, e in grado di sopperire alle richieste giornaliere di una famiglia. Andando a fare due calcoli, infatti, in Italia una famiglia di quattro persone consuma in media 8-9,5 kWh al giorno di energia elettrica, con bassi consumi di notte. Se le automobili fossero in grado di restituire l’energia accumulata per utilizzarla di notte, si potrebbe usare energia pulita “gratis” senza sovraccaricare la rete elettrica cittadina.

Ragionando in modo ideale, tutte le auto elettriche accumulano elettricità, in quanto devono essere in grado di stoccare in maniera affidabile una quantità di energia necessaria per il movimento. Non tutte le automobili che accumulano energia sono in grado di restituirla, anzi. Come vedremo tra poco, tra le pioniere di questa tecnologia c’è stata Nissan, che fin dal lancio della prima Leaf nel 2011 ha pensato ad un protocollo per permettere all’auto non solo di immagazzinare energia, ma anche di cederla quando necessario. Da questi primi tentativi, oggi ci sono diversi protocolli di auto elettriche che accumulano elettricità per diversi scopi. Il più comune è il V2L, o Vehicle to Load, letteralmente “(Dal) Veicolo alla Carica”. Questo sistema permette di utilizzare un’auto elettrica come una sorta di powerbank, ovvero di caricare o alimentare oggetti o piccoli veicoli senza connettersi alla rete elettrica. Un altro sistema è il V2H, o Vehicle To Home, “(Dal) Veicolo a Casa”. Questo sistema è quello di cui abbiamo parlato poco fa: è in grado, tramite un impianto elettrico casalingo adattato a questo scopo, non solo di essere caricato dalla rete domestica, ma di alimentare l’intera casa, fornendo l’energia elettrica alle classiche prese casalinghe. Questo sistema è quindi in grado di permettere alla casa di non utilizzare la rete elettrica nazionale, risultando sostanzialmente indipendente dal punto di vista energetico. Questo sistema è indicato per chi ha pannelli fotovoltaici o eolici di buona potenza. Questi, immagazzinando la loro energia all’interno di un’automobile dotata del sistema V2H e di un trasformatore adatto, permette di essere energeticamente indipendenti.

Infine, sta prendendo piede tra i sistemi ideati per sopperire alla sempre più grande domanda di energia il V2G, o Vehicle To Grid, ovvero “(Dal) Veicolo alla Rete”. Questo sistema è il più complicato da implementare: l’energia stoccata all’interno delle batterie dell’auto può restituire alla rete elettrica nazionale energia in momenti critici di produzione o distribuzione di energia, come cali di tensione o blackout. In questo modo, la rete elettrica potrebbe contare su un “cuscinetto” in casi estremi e, in caso di sviluppo di questa tecnologia, utilizzare l’energia elettrica stipata nelle batterie per bilanciare la produzione di energia durante la giornata, che per la conformazione della nostra società è molto alta di giorno, e molto bassa di notte.

A raccogliere tutti i protocolli finora nati per le auto elettriche che accumulano elettricità troviamo infine il V2X, ovvero “Vehicle to All”, (Dal) Veicolo a Tutto, una sigla che definisce le auto capaci di cedere energia a tutti i sistemi (questa sigla è usata anche per indicare la connettività delle automobili moderne, in grado di comunicare con altre auto, infrastrutture e smart cities). Non manca poi un’ultima possibilità, il V2V, “Vehicle to Vehicle”, ovvero la possibilità di caricare un’auto con un’altra auto, già possibile a velocità “casalinghe” dal protocollo V2L (che ha solitamente una potenza pari alle prese di casa di massimo 3 kW) ma capace, sulla carta, di alimentare con una ricarica veloce i diversi veicoli. Un dettaglio di cui non abbiamo parlato è come funzionano le auto elettriche che accumulano elettricità a livello concreto. Per i veicoli dotati di sistema V2L, per alimentare un altro device è sufficiente collegare l’oggetto all’auto utilizzando un adattatore che, connesso all’auto tramite la presa di ricarica di Tipo 2 o ChaDeMo, “esce” con una classica presa Schuko. Per i protocolli V2H e V2G, invece, l’automobile si connette alla rete domestica con un classico cavo di ricarica Tipo 2/ChaDeMo, ma sia il cavo che l’auto sono in grado di ricevere e donare elettricità. Per rendere effettivo lo scambio serve però un sistema di trasformatori specifico, molto costoso e che richiede un’installazione da un elettricista specializzato.

Sulla carta, le auto elettriche che accumulano elettricità potrebbero migliorare in maniera sensibile la gestione della produzione e dell’utilizzo dell’energia elettrica per le nostre case e i nostri impieghi. Per quale motivo allora non hanno ancora preso piede come potrebbero? Cominciamo col dire che la più “ludica” forma di auto elettriche che accumulano elettricità, le V2L, sono già in diffusione, come vedremo tra poco analizzando quali modelli di auto elettriche accumulano elettricità. Per i più complessi e funzionali sistemi V2H e V2G, invece, i limiti sono di due tipi: economici e normativi. Come detto in precedenza, infatti, per rendere effettiva la tecnologia di restituzione di elettricità dall’auto alla rete necessita di un sistema sviluppato ad hoc, che ha un costo piuttosto alto. Come successo per la tecnologia delle colonnine, poi, anche quella di questi accumulatori sta progredendo a vista d’occhio, così che costi e funzionalità possano scendere sempre di più. Il vero ostacolo alla diffusione dei sistemi V2L e V2G è invece l’assenza di normative e regolamentazioni sul tema. Al contrario della benzina, infatti, l’energia elettrica non è un vero e proprio bene fisico, scambiabile liberamente con transazioni e fatture. In tutto il mondo l’energia elettrica è un servizio che passa obbligatoriamente per la rete elettrica nazionale, e la cessione alla rete di energia deve essere regolamentata e gestita da norme e organismi nazionali specifici, che devono essere in grado di gestire e normare gli scambi di energia.

Una volta superati questi scogli burocratici, però, l’accumulo di elettricità da parte delle auto elettriche potrebbe essere una importante svolta per la gestione più consapevole e funzionale dell’energia elettrica prodotta.

Quali modelli di auto elettriche accumulano elettricità?

Ora che abbiamo capito come funzionano le auto elettriche che accumulano elettricità e i diversi sistemi che compongono la cessione di energia a oggetti, case e rete elettrica, è bene conoscere quali modelli di auto elettriche accumulano elettricità, e in quali forme. Sebbene tutte le auto siano potenzialmente in grado di cedere elettricità, al momento sono ancora pochi i modelli di auto elettriche che accumulano elettricità e possono restituirla in varie forme. Sul mercato, inoltre, la forma di alimentazione più comune è la V2L, il Vehicle to Load, che è utilizzato da quasi tutti i nuovi modelli di elettriche Hyundai ed MG e da altri modelli. Questi sono, nel dettaglio, i modelli di auto elettriche che accumulano elettricità e sono in grado di restituirla tramite il protocollo V2L:

• BYD Atto 3
• Ford E-Transit
• Ford F-150 Lightning
• Genesis G80
• Genesis GV60
• Genesis GV70
• Honda e
• Hyundai Ioniq 5
• Hyundai Ioniq 6
• Hyundai Kona EV
• Kia EV6
• KIA Niro EV
• MG 4
• MG 5
• MG ZS
• MG Marvel R
• Mitsubishi Eclipse Cross PHEV

Analizzando i modelli di auto elettriche che accumulano elettricità dotate di Sistema V2L, notiamo una presenza molto importante del Gruppo Hyundai-KIA, presente su tutte le auto elettriche di nuova generazione. Il sistema V2L è utilizzabile in due modalità: utilizzando la presa di corrente da 230V posizionata sotto il divano di KIA EV6, Hyundai Ioniq 5 e 6 oppure tramite il pratico adattatore V2L che si collega direttamente alla presa di ricarica di Tipo 2 all’esterno, un optional (da circa 500 euro) che rende adatto a caricare monopattini, bici elettriche, PC e alimentare oggetti come, ad esempio, macchinette del caffè, aspiratori o tagliaerba. Questo sistema è presente su tutte le vetture basate sulla piattaforma E-GMP come Hyundai Ioniq 5 e 6, KIA EV6 e Genesis GV60, dotate di un sistema elettrico a doppio voltaggio (400 e 800 V), ricariche fino a 350 kW e batterie comprese tra i 53 e i 77 kWh, per autonomie 384 e i 614 km nel ciclo WLTP. Ad avere la presa V2L sono anche le KIA Niro EV e Hyundai Kona EV, così come le Genesis GV70 e G80 Electrified, vetture realizzate sulla base di modelli termici ma dotate comunque della migliore tecnologia delle batterie derivata dalle più raffinate vetture su base E-GMP.

Oltre a Hyundai, KIA e Genesis, tra i modelli di auto elettriche che accumulano elettricità troviamo tutta la gamma MG, che offre questa tecnologia su tutte le sue vetture a zero emissioni, ovvero il SUV ZS, la wagon MG 5, la compatta MG 4 e il SUV MG Marvel R. Tutte le MG elettriche non sono dotate di una presa di corrente interna, ma tramite un pratico adattatore è possibile utilizzarle per caricare scooter, monopattini o il proprio PC oppure per alimentare oggetti esterni. Le Case cinesi sono tra le più attive in questo frangente, e infatti non stupisce trovare la nuovissima BYD Atto 3 dotata della tecnologia V2L. In questo caso, il nuovo SUV cinese non è al momento disponibile con un adattatore offerto dalla Casa, ma utilizzando un adattatore di terze parti (facilmente reperibile online) è in grado di arrivare ad una potenza di circa 3.200 W per alimentare al meglio tutti i dispositivi a 230 V. Dopo Atto 3, anche i prossimi modelli di BYD dovrebbero essere dotati di questi sistemi di V2L.

L’attenzione a offrire modelli di auto elettriche che accumulano elettricità e sappiano restituirla è molto più forte fuori dall’Europa, con i costruttori asiatici che rivestono un ruolo di spicco in questa classifica. Oltre alle coreane Hyundai, KIA e Genesis e alle cinesi BYD ed MG un’altra Casa presente in questa piccola famiglia di prodotti è Honda, che offre la sua prima elettrica, la piccola Honda e, con un sistema V2L. Per la connessione a strumenti e oggetti esterni, Honda e si affida ad una presa domestica posizionata all’interno, vicino alle prese USB ed HDMI vicino al tunnel centrale, mentre come vedremo in seguito Honda e è in grado di servire come V2H e V2G nonostante una batteria piuttosto piccola di 35,5 kWh. Infine, stupisce la presenza dell’unica automobile non elettrica, la Mitsubishi Eclipse Cross PHEV. Pioniera nel mondo delle ibride Plug-In, Mitsubishi ha dotato sia la precedente Outlander che l’attuale Eclipse Cross del sistema V2L, che permette di sfruttare la sua batteria da 13,8 kWh in modo totalmente diverso dalle altre ibride ricaricabili.

Concludendo la disamina dei modelli di auto elettriche che accumulano elettricità troviamo l’unica Casa occidentale, Ford. L’Ovale propone infatti il sistema Ford Charge Station Pro sul Ford F-150 Lightning e sul van E-Transit, pensato però in ottica professionale e lavorativa. Questi veicoli hanno infatti una presa di corrente di tipo tradizionale ma anche una presa industriale, con una potenza massima di 9,6 kW. Questo significa che il van è in grado di sostituire un classico generatore di corrente a benzina o Diesel, alimentando in cantiere o in zone industriali ancora senza collegamento alla rete l’energia necessaria.

Ford F-150 Lightning è però dotato anche del sistema Home Integration System, il primo sistema di Vehicle to Home integrato di un’auto non orientale. In questo ambito, infatti, erano state le auto giapponesi, Nissan Leaf in primis, a puntare su questo sistema di carica bidirezionale. La differenza rispetto ad un sistema V2L è proprio quello che, utilizzando il classico cavo di ricarica, è possibile sia prendere che cedere energia alla casa e alla rete. Le elettriche Hyundai, per esempio, sono in grado di prendere energia e cederla, ma non tramite lo stesso cavo, essendo prive della tecnologia V2L. In soldoni, quindi, Hyundai è in grado di alimentare un campeggio e anche una piccola casa, se dotata di un trasformatore che distribuisca l’energia. Questo è successo in Inghilterra, dove Hyundai ha dimostrato che può alimentare una piccola casetta-hotel con una Ioniq 5 utilizzando un connettore V2L. Per una casa connessa alla griglia elettrica, però, serve più di questo.

La carica biridezionale come metodo per le auto elettriche che accumulano energia di restituirla alla rete o alla casa sono ancora appannaggio di pochi modelli come la già citata Ford F-150, che con la sua grande batteria da 98 o ben 131 kW è in grado di garantire dai 5 ai 15 giorni di indipendenza energetica a seconda dei consumi, la già citata Nissan Leaf e la Honda e, che con la sua piccola batteria da 35,5 kWh può offrire qualche giorno di indipendenza. Infine, sorprende ancora la presenza di Mitsubishi Eclipse Cross, la prima automobile ibrida Plug-In con sistema V2H e V2G e capace di proporre un futuro dove tutte le auto, anche quelle termiche, possano collaborare per una migliore efficienza energetica della rete elettrica nazionale. In futuro, infine, saranno sempre di più i modelli di auto elettriche che accumulano energia in grado di restituirla a oggetti e rete, rendendo questa tecnologia sempre più la norma.