Home Tecnologia Chi vince fra elettrico e idrogeno? Oggi il primo, domani….

Chi vince fra elettrico e idrogeno? Oggi il primo, domani….

85
CONDIVIDI
elettrico e idrogeno

Chi vince fa elettrico e idrogeno? Oggi senza dubbio l’elettrico, ma fra dieci anni le cose potrebbero cambiare, e le due tecnologie potrebbero convivere per soddisfare esigenze differenti di automobilisti diversi

di Alessandro Abbotto∗

Cominciamo subito col dire che la domanda è posta male. Per due buone ragioni. La prima è che sia le automobili cosiddette elettriche (per le quali, presto, dovremo abituarci a specificare, “elettriche a batteria” o BEV dall’acronimo inglese) che quelle ad idrogeno (per le quali dovremo specificare “elettriche a fuelcell” o FCEV) sono entrambe autovetture elettriche. Come già detto in un altro articolo, cambia solo il luogo da cui proviene l’energia elettrica necessaria ad alimentare il motore elettrico. Una batteria nel primo caso, una cella a combustibile (fuelcell) nel secondo caso, la quale produce energia elettrica in situ a partire da idrogeno e ossigeno (aria).

BEV o FCEV, due facce della stessa medaglia

In entrambi i casi si hanno rigorosamente emissioni zero. Non aggiungo alla discussione quindi le automobili ibride, mild o plug-in o altro, perché non sono ad emissioni zero. E, per quanto vale la mia opinione, sono più da considerarsi vicine, come concezione e anche come utilizzo prevalente, alle automobili a combustibile fossile che alle automobili elettriche.

Ma torniamo al titolo. Vorrei proporre un semplice esercizio, per capire, dal punto di vista dell’automobilista “sostenibile” che debba scegliere tra elettrico e idrogeno, quale conviene di più in termini di costi e confort di utilizzo. Per semplificare il discorso (e qui mi scuso con i lettori) supponiamo di partire da due modelli dal prezzo paragonabile. Fra le BEV scegliamo la Tesla Model 3 Performance (circa 65.000 €). Per le FCEV la nuova Hyundai Nexo (non ho trovato il costo sul sito Hyundai, ma alcuni articoli di terze parti riportano 69.000 € “trattabili”). Quindi in termini di costo iniziale siamo grosso modo uguali.

Entrambe partono da dotazioni di comfort e sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) di eccellenza. Non mi perdo neanche in caratteristiche quali accelerazione 0-100 km/h, coppia, potenza, velocità massima, ecc. Sia perché sono un automobilista elettrico tranquillo (e rispettoso dei limiti di velocità), sia perché voglio concentrarmi sulla convenienza e comodità in termini di uso quotidiano.

Tesla Model 3, il pieno costa meno

elettrico e idrogeno

Quindi parleremo soprattutto di “rifornimento”, autonomia e affidabilità/durata. Partiamo dall’autonomia. Nel ciclo WLTP la Tesla dichiara 580 km, la Hyundai 666 km. Diciamo, quindi, paragonabili, anche se l’idrogeno assicura una prestazione leggermente migliore.

La Model 3 Performance monta una batteria di 75 kWh. Il costo della ricarica naturalmente dipende dal provider (Tesla superchargers, Enel X, Ionity, ecc.) ed è quindi molto variabile. Anche qui supponiamo per semplicità che il nostro guidatore abbia un sito Supercharger comodo da usare (0,30 €/kWh), da cui un costo per il pieno di 22,5 €, ovvero circa 4 € ogni 100 km (se avessimo utilizzato la rete Ionity saremmo invece attornoai 10 €/100 km).

Elettrico o idrogeno, purchè 100% verdi

Nel caso della Nexo dobbiamo considerare che vi sono 3 bombole per un totale di 6,3 kg. Ai fini della completa sostenibilità considereremo solo l’idrogeno “verde” (anche se più costoso), ovvero prodotto da elettricità da fonti rinnovabili, e non quello grigio o blu prodotti da idrocarburi (Lo stesso discorso dovremmo, in effetti,estenderlo anche all’elettricità di tutte le colonnine di ricarica).

Anche qui supponiamo che il guidatore sia cosi fortunato da trovarsi vicino all’unica stazione di rifornimento esistente in Italia (Eni ha annunciato adesso l’installazione di altre 2 stazioni, a Milano e a Marghera), ovvero quella della H2 South Tyrol sull’Autobrennero a Bolzano, che vende idrogeno “verde”a 13,8 €/kg, equivalente ad un pieno di 87 € (13 €/100 km).

In Germania sono già più fortunati (costo medio 9,5 €/kg, NeuePresse 2019). Quindi qui vince la batteria, sia per costi (a patto, però, che non si usi Ionity e ci assicuriamo, per un concetto di piena sostenibilità, che l’elettricità che usiamo sia “verde”), sia per diffusione attuale della rete. Ma, come abbiamo già scritto, qui si esce dalla tecnologia e si scende nel campo delle scelte politiche.

Secondo i dati più recenti in Italia abbiamo solo 1 stazione di rifornimento di idrogeno, ma alla fine del 2019 ve ne erano 470 nel Mondo (erano 369 nel 2018) e oltre 150 in Europa (la Germania è leader europeo in questo campo, mentre a livello mondiale guida il Giappone; vedi articolo), con previsioni (Hydrogen Europe) di arrivare a 4.500 stazioni entro il decennio solo in Europa (140 in Italia per il 2025). Ma forse, ancora più importante, è l’infrastruttura che c’è dietro alle stazioni.

Ma l’idrogeno è senza rete

Il piano della Commissione Europea varato da Ursula von derLeyen lo scorso luglio da questo punto di vista è molto ambizioso: nel medio termine prevede la realizzazione di una dorsale europea della rete di distribuzione dell’idrogeno con la partecipazione dei principali gestori europei (11 paesi coinvolti al momento) nella distribuzione e stoccaggio di gas (Snam per l’Italia).

Ma non finisce qui. Il piano “idrogeno” europeo prevede per il 2030 un utilizzo su larga scala dell’idrogeno “verde” (vedi articolo) con costi finali, grazie alla riduzione dei costi degli elettrolizzatori, dei costi delle energie rinnovabili e dell’aumento dell’efficienza di conversione energetica, abbassati fino a 2-3 €/kg. In tal caso lo scenario appare completamente differente. Non devo più impazzire per cercare una stazione di rifornimento e il costo ogni 100 km si abbasserà a 3 €/100 km, ovvero un costo competitivo con i Superchargers. Certo, stiamo parlando di domani, non di oggi, ma questa è la strada che l’Europa ha già intrapreso.

Hyundai Nexo, rifornimento più veloce

elettrico e idrogeno
Hyundai Nexo

Passiamo ai tempi di rifornimento. Qui, bisogna dirlo, l’idrogeno vince facile, con un pieno in 3-5 minuti (quindi nessun cambio di abitudini rispetto a quelle tradizionali) contro le decine di minuti nel caso della Tesla (per non parlare dei modelli delle altre case che non hanno a disposizione la rete dei Superchargers).

Durata, è pari e patta

Infine, la durata e affidabilità. L’affidabilità di Tesla, è ben noto, è elevata, con batterie che durano per centinaia di migliaia di km. Ma il prestigioso Department of Energy statunitense dichiara per le FCEV una durata di oltre 5000 h, equivalenti a circa 250.000 km, con una perdita di prestazioni inferiore al 10%.

Quindi chi vince fra elettrico e idrogeno? La risposta è semplice: nessuno dei due o, meglio, entrambi. Entrambi centrano il principale obiettivo, ovvero una transizione verso una mobilità veramente sostenibile (ad emissioni zero!), con benefici immensi in termini di minore inquinamento ambientale e anche acustico.

Oggi vince l’elettrico, senza dubbi

Cosa sceglierei oggi? Non vi è dubbio: un’automobile elettrica (e cosi ho fatto, avendo 2 magnifiche autovetture elettriche, su due, una più piccolina e una più grandicella, in famiglia). Le ragioni sono: maggior numero di modelli, infrastruttura di ricarica già presente, costi minori.  Ma tra 10 anni, a mio parere, la partita è da vedere; e con ogni probabilità le due tecnologie coesisteranno, soddisfacendo le esigenzee le preferenze dell’uno o dell’altro utente (chi avrà necessità di rifornimento veloci e autonomie maggiori prediligerà una FCEV, chi può sfruttare comodamente la ricarica elettrica a casa preferirà una BEV, e cosi via).

Idrogeno, la rivincita nel 2030?

Le big companies si stanno muovendo. Già oggi 4 case propongono uno o più modelli FCEV (Hyundai ix35, Hyundai NEXO, Mercedes-Benz GLC F-Cell, Toyota Mirai e Honda ClarityFuel Cell, quest’ultima però non disponibile in Europa). Ma dal 2021-22 in avanti gli altri colossi tedeschi hanno già annunciato i loro modelli FCEV. A cominciare da BMW, che ha annunciato per il 2021-22 il suo primo FCEV di serie, BMW i Hydrogen NEXT. Sicuramente da qui al 2030 la situazione cambierà significativamente. Si parla di 25-30 modelli disponibili per il 2030, ovvero una situazione non molto diversa da quella del mercato BEV fino a pochissimo tempo fa, con grandi investimenti (Hyundai investirà da qui al 2030 circa 6 miliardi di dollari).

In conclusione: non esiste la battaglia fra elettrico e idrogeno, perché sono facce della stessa medaglia che puntano allo stesso obiettivo principale. Comfort d’uso e costi sono paragonabili, con vantaggi e svantaggi dall’una e dall’altra parte. Nel breve termine guideremo (noi automobilisti virtuosi) le BEV e il mercato dell’idrogeno sarà focalizzato principalmente sull’autotrasporto pesante, navi e treni (“Heavy Duty Vehicles”).

Se cominciassimo dai treni?

Cominciamo ad esempio a sostituire fin da subito tutti i treni diesel tuttora circolanti in Italia. Rappresentano il 28% (!) dell’intero trasporto su rotaia, con alcune regioni che arrivano quasi al 100%, e la sostituzione con treni elettrici non è pensabile per gli altissimi costi legati all’elettrificazione in territori a morfologia complessa (Leggi qui ). Anche qui la Germania ha già tracciato la strada (anzi, la rotaia) introducendo dal 2018 i primi treni ad idrogeno nel trasporto regionale.

Il treno a idrogeno tedesco prodotto dalla Alstom

Poi, nel 2030, ne riparliamo e vedremo se BEV e FCEV potranno coesistere felicemente anche per il trasporto privato. Certamente il mercato BEV sarà molto più sviluppato (anche perchè partito prima). Per avere uno sviluppo su larga scala delle FCEV bisognerà avere ancora un po’ di pazienza e superare alcuni passaggi. Per esempio quelli legati ai costi delle celle a combustibile, ai sistemi di stoccaggio (liquido, gassoso ad altra pressione 350 e 700 bar, mediato da composti chimici contenenti idrogeno, ecc.)  e agli hub di rifornimento, con contemporaneo aumento della disponibilità e affidabilità delle nuove tecnologie.

Tuttavia, alcuni studi di settore prevedono per il 2030 alcuni milioni di autoveicoli FCEV circolanti su strada solo in Europa. Hydrogen Europe, stakeholder che rappresenta l’industria europea del settore, prevede oltre 4 milioni di autoveicoli ad idrogeno sulle strade europee entro il 2030 (vedi qui anche l’importante International Energy Agency IEA). E la stessa Commissione Europea prevede per le FCEV una quota di mercato del 16% per il 2050. Non male se si pensa che ancora oggi in Italia, nonostante i generosi incentivi, le BEV raggiungono a fatica il 2% (ed era lo 0.6% nell’ottobre 2019).

Direttore del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano – Bicocca

85 COMMENTI

  1. Grazie, molto esaustivi. Proprio quello che cercavo. Oltre al mix produttivo italiano si aggiunge anche l’autoproduzione fotovoltaica. L’accumulo domestico sarebbe interessante se ci fosse quindi da recupero delle batterie rigenerate dalle auto. La differenza con la tecnologia endotermica si basa quindi non tanto sulle emissioni di CO2 attuali ma più sulla possibilità di ridurle drasticamente. Per le fcev non vedo ancora pubblicizzazione : i veicoli elettrici ev si stanno diffondendo e diventano sempre più accessibili, dell’idrogeno se ne parla poco per non dire niente, solo chi si interessa per passione; il lavoro mi sa che è ancora lungo per renderlo competitivo. Oltre al fatto che come qualcuno ha scritto (e mi trova d’accordo) è il degno sostituto degli idrocarburi per velocità di rifornimento, ma ne porta lo svantaggio di essere vincolato alla distribuzione, mentre l’elettrico puro da la possibilità di raggiungere una discreta autonomia, cosa per me non trascurabile

    • Non ci si deve fermare alla semplice CO2, quella la combatti con la vegetazione (basta piantare piante), quello che non viene preso in considerazione ed è a mio avviso pericoloso (forse anche di più della C02) sono tutti quei composti chimici che vengono prodotti e mandati in atmosfera durante tutta la filiera della produzione dei idrocarburi molto inquinanti (benzina, gasolio, gpl):

      – idrocarburi incombusti (auto);
      – ossidi di azoto (auto)
      – toluene (impianto);
      – cromo esavalente (impianto);
      – benzene (auto/impianto);
      – polveri (auto/impianto).
      – piombo;
      – ecc.

      La CO2 è climalterante, il resto è malattia e morte.

LASCIA UN COMMENTO

Inserisci il tuo commento!
Inserisci qui il tuo nome