L'e-truck Scania per il progetto di ricerca tedesco “eHighways”
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Tecnologia

Truck elettrico: la prossima grande sfida?

Tecnologia

Truck elettrico: la prossima grande sfida?

Affinché i truck elettrici siano idonei anche alle lunghe percorrenze, vengono attualmente testate differenti tecnologie di trazione, che hanno lo scopo di supportare la batteria. I risultati sono promettenti: diamo uno sguardo allo stato attuale dello sviluppo.

Qui puoi scoprire:

  • Perché il 2019 è l'anno del truck elettrico
  • Perché le tradizionali batterie agli ioni di litio non sono sufficienti per i truck elettrici
  • Quali alternative sono disponibili
  • Quali possibilità sono già state testate

Aiuti da parte dello Stato per la fase iniziale: sovvenzioni destinate ad accelerare gli sviluppi

Elektro-Lkw auf der Autobahn

Il 2019 sarà l'anno che consentirà ai truck elettrici di compiere il passo decisivo, almeno questo è quanto sta pianificando il governo tedesco: dall'inizio dell'anno, gli autocarri elettrici sono esenti dal pedaggio; l'obiettivo è incentivare tutte le aziende ad incrementare l'uso di veicoli da trasporto rispettosi dell'ambiente. Ma non solo: dall'estate scorsa, il Ministero federale tedesco dei trasporti prevede incentivi che possono raggiungere 40.000 euro per ogni truck elettrico.

Osservando lo sviluppo del traffico di autocarri negli ultimi decenni, è possibile trovare argomenti molto convincenti a favore di simili sovvenzioni statali: secondo i dati l'Agenzia federale per l'ambiente, tra il 1991 e il 2016 il trasporto di merci su strada è aumentato dell'89%. Il Parlamento Europeo ha deliberato che i produttori dovranno ridurre le emissioni di gas di scarico degli autocarri nuovi del 20% entro il 2025 e addirittura del 35% entro il 2030. Si tratta di un obiettivo ambizioso, che tuttavia può essere raggiunto solo se sulle nostre strade viaggerà presto un gran numero di truck elettrici a zero emissioni locali.

In effetti, gli ingegneri e le aziende stanno lavorando già da tempo a truck rispettosi dell'ambiente e pronti per affrontare le sfide del futuro. Nel 2018, in occasione dell'IAA per Veicoli Commerciali di Francoforte, importanti costruttori hanno presentato prototipi dotati di motore elettrico. Ne frattempo sono stati concepiti modelli idonei all'impiego concreto. Nel 2018 i ricercatori di “RWTH Aachen” hanno presentato un progetto denominato “LiVe 1”: un autocarro da 7,5 tonnellate che, basato sul concept “StreetScooter”, è già attivo nel servizio di consegna pacchetti. Questo truck leggero, tuttavia, rappresenta solo l'inizio. Anche nel caso dei modelli di truck medi e pesanti, quelli che per esempio riforniscono i supermercati nelle aree urbane, in futuro verranno impiegati autocarri a trazione elettrica.

In tal senso il governo federale tedesco non sta solo offrendo incentivi, ma si dimostra anche attivo nell'attuazione dei progetti: nell'ambito di una sperimentazione di un anno avviata lo scorso ottobre, dieci aziende commerciali e logistiche stanno testando, su incarico del governo, un autocarro da 25 tonnellate completamente elettrico. Questi truck di prova percorrono tra i 150 e i 300 chilometri al giorno. Si tratta tuttavia di autonomie ancora insufficienti per attività di trasporto più impegnative, perché le società di spedizioni hanno tra i loro incarichi anche percorrenze superiori a 1.000 chilometri – per esempio, quando i grandi autocarri trasportano all'estremo nord del Paese il latte delle Alpi bavaresi in un solo viaggio. Su un veicolo che, completamente carico, arriva a pesare 40 tonnellate, la capacità delle odierne batterie non è sufficiente a percorre l'intera tratta senza pause per la ricarica.
La domanda più importante è quindi questa: com'è possibile superare la sfida dell'approvvigionamento energetico di un truck elettrico sulle lunghe percorrenze?
Questi gli scenari immaginabili:

Scenario 1: Maggiore potenza della batteria per il truck elettrico

La grande sfida nello sviluppo dei truck pesanti a trazione elettrica: questi veicoli spingono al limite le comuni batterie agli ioni di litio. Alla fine del 2018, i ricercatori della “RWTH Aachen” hanno presentato un truck da 7,5 tonnellate, al quale seguirà presto un progetto per veicoli fino a 18 tonnellate. Tuttavia, maggiore è l'autonomia offerta da una batteria, tanto maggiori saranno il suo peso e le sue dimensioni. Secondo uno studio, una batteria in grado di consentire una percorrenza di 1.000 chilometri senza ricariche peserebbe da sola più di 16 tonnellate – si tratta un peso che dovrebbe essere sottratto al carico utile. I costruttori quindi sperano soprattutto sull'ulteriore sviluppo della tecnologia delle batterie. Con ogni evidenza, tuttavia, sembra che ci sia ancora molta strada da fare prima che si possa giungere al classico truck da 40 tonnellate affidandosi esclusivamente alle batterie agli ioni di litio. Per l'alimentazione degli autocarri occorrono idee alternative.

Scenario 2: Trazioni ibride con idrogeno

Truck elettrico Nikola Tre
Non esiste ancora una fabbrica per “Nikola Tre”. La presentazione del primo prototipo è prevista per l'aprile del 2019, mentre nel 2020 verranno avviati i test drive. 

Un'idea promettente per un sistema di propulsione alternativa è rappresentata dalle celle a combustibile. I veicoli con celle a combustibile generano energia elettrica dall'idrogeno e la convertono direttamente in energia cinetica, ovvero in movimento. Presso “RWTH Aachen” un team di ingegneri sta attualmente sviluppando un autocarro da 18 tonnellate con questa tecnologia. Quanto siano efficienti i veicoli con celle a combustibile a idrogeno è già stato dimostrato in modo più che convincente dalla start-up statunitense “Nikola Motor”. Nel 2018 l'azienda ha presentato un autocarro elettrico alimentato a idrogeno, in grado di offrire la promettente autonomia di circa 1.600 chilometri. Il modello per il mercato europeo, denominato “Nikola Tre”, si presenta solo leggermente inferiore. Anche l'affiliata Volkswagen Scania sta testando dall'estate 2018 tre veicoli a tre assi con alimentazione a celle a combustibile.

Scenario 3: Linee aeree

Truck elettrico Scania con pantografo per linee aeree
Un truck che viaggia come un tram: nella Svezia centrale, vicino a Gävle (si pronuncia Jevle), dall'estate del 2016 è in corso un test con truck elettrici alimentati da linee aeree

Un altro approccio utile a rendere i truck elettrici idonei alle lunghe percorrenze è stato copiato da ingegnosi sviluppatori osservando le ferrovie: affinché gli autocarri elettrici possano ricevere sufficiente corrente sulle lunghe percorrenze, singoli tratti di autostrada dovrebbero essere trasformati in e-highway mediante una linea aerea. In tal modo i truck elettrici potrebbero collegarsi durante i viaggi per mezzo di pantografi, per fare rifornimento e per limitare il consumo della propria batteria.

Attualmente sono già in corso sperimentazioni con linee aeree sulle autostrade di Svezia, Germania e Italia. Ad esempio da giugno 2016, su un tratto lungo due chilometri dell'autostrada E16, fuori dalla città svedese di Gävle, viaggiano autocarri Scania dotati di pantografo “Siemens”. Questi autocarri ad alimentazione elettrica possono ridurre le emissioni di combustibili fossili in misura compresa tra l'80 e il 90%. Dallo scorso novembre, in Germania circolano anche i primi truck ibridi. Nel primo tratto predisposto per i test in territorio tedesco, cinque chilometri della A5 tra Darmstadt e Francoforte, sono stati montati circa 230 piloni. Ma l'elettrificazione del traffico merci sulle lunghe percorrenze verrà testata anche sulla A1 tra Lubecca e Reinfeld. Anche nel 2019, Scania fornirà i suoi veicoli per i tre tratti sperimentali presenti in territorio tedesco. Grazie alla possibilità di ricarica durante il tragitto, le batterie possono diventare più piccole e leggere in misura proporzionale alla lunghezza del tratto di strada elettrificato.

Scenario 4: Rotaie nel suolo

Truck elettrico eRoadArlanda
In Svezia, le auto elettriche si ricaricano durante la marcia grazie a rotaie conduttrici posate sotto la superficie asfaltata.

In un ulteriore scenario di sperimentazione, l'elettricità viene immessa nel truck elettrico dal basso: lungo un tratto di prova nelle vicinanze della capitale svedese Stoccolma, nel piano stradale sono integrati dei binari a circa dieci centimetri di profondità, che forniscono elettricità al truck elettrico. Il necessario dispositivo per l'assorbimento della corrente è situato nel sottoscocca del veicolo. Mediante GPS e magneti, il dispositivo localizza la corsia per guidare i suoi contatti striscianti nella fessura. Ma non è tutto: questo sistema può essere impiegato sia sui truck sia sulle autovetture e ciò lo rende adatto a differenti tipologie di veicoli con motore elettrico.

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