Sulla carta di circolazione dei veicoli ibridi non è riportato una dicitura specifica per l’architettura della doppia propulsione del veicolo. Tuttavia rispetto a quando quasi un quarto di secolo fa, la Toyota per prima presentò questa originale forma di doppia propulsione, di tempo ne è trascorso. A cambiare è stato anche, se non soprattutto, il contesto generale: quella che allora sembrava una fuga in avanti, per i costruttori è diventata una necessità, stanti le sempre più severe normative in termini di emissioni via via entrate in vigore. Si è dunque composta una risposta ad una crescente domanda di maggiore compatibilità ambientale del mondo dei trasporti. Si può discutere sulla validità dell’opzione scelta come prevalente, quella dell’elettrificazione. Di certo, anche alla luce degli enormi investimenti che il comparto produttivo automobilistico ha affrontato e sta affrontando per la riconversione delle linee produttive, la strada è stata intrapresa ed appare impossibile poter tornare in dietro.

L’ibrido, oggi, si configura come lo strumento ideale per la fase di passaggio da una tecnologia all’altra per completare una transizione verso una mobilità completamente elettrica. Così il mercato premia la tecnologia ibrida e le case lo sposano, anche se sarà presumibilmente, un matrimonio “a termine” nell’attesa che nel 2035, venga decretata la morte definitiva dei motori a combustione interna.
Diverse sono, però, le declinazioni del tema che non seguono più pedissequamente la traccia originaria della Toyota (tutt’ora validissima). Vediamo qui di seguito come sono state sviluppate le diverse tipologie di “ibridazione”.

Mild Hybrid
Lo schema è semplice, un motogeneratore recupera l’energia, nelle fasi di rallentamento, e la invia, accumulandola, ad una batteria supplementare di piccola taglia. Poi riavvia il propulsore termico e fornisce un contributo nelle accelerazioni riducendo i consumi. Un ulteriore contributo può essere erogato dall’elettrico quando il motore termico lavora nel punto di massima efficienza (e quindi a velocità elevate ad esempio in autostrada) intervenendo per aumentare (booster) ed aiutare il termico ottenendo il cosiddetto effetto “veleggio”. Con questa architettura non è in alcun modo possibile la marcia in modalità elettrica.

Full electric in parallelo
La batteria, di capacità superiore a quelle delle ibride mild, è sempre ricaricata nei rallentamenti, consente la marcia in modalità elettrica per brevi tratti. Il motore elettrico può provvedere alla propulsione da solo o insieme con quello termico. Il veicolo, con la sola propulsione elettrica è in grado di coprire distanze fino a 2km.

Full electric in serie
A differenza di quanto accade per l’ibrido in parallelo nello schema in serie il propulsore termico non agisce mai (o quasi) direttamente sulle ruote: si limita ad azionare un generatore che alimenta la batteria ed il motore elettrico. Il veicolo, con la sola propulsione elettrica è in grado di coprire distanze fino a 2km.

Plug-in in parallelo
Lo schema ricalca quello delle full hybrid prima descritte, ma la batteria ha la capacità di gran lunga superiore e, in più, è ricaricabile allacciandosi ad una fonte esterna. Questo consente di viaggiare in modalità completamente elettrica per qualche decina di chilometri.
Il veicolo, con la sola propulsione elettrica è in grado di coprire una distanze che può variare dai 30 ai 70 Km.

Plug-in in serie
Come per le ibride full di pari schema, il motore termico non aziona le ruote ma trascina un generatore che alimenta l’unità elettrica (incaricata della propulsione) e carica la batteria, che può anche ricevere energia tramite una presa di corrente.
Il veicolo, con la sola propulsione elettrica è in grado di coprire una distanze che può variare dai 30 ai 70 Km.

Occorre sottolineare che sulle vetture Full Hybrid o Full Electric l’unità elettrica provvede alla propulsione della vettura da sola o assieme a quella termica, la cui messa a punto è volta alla massima efficienza. Come accennato, l’accumulatore nelle Full Hybrid, ha una capacità assai ridotta, sufficiente tuttavia per garantire brevi tratti di marcia in modalità elettrica: può essere del tipo nichel-metallo idruro o al litio. Sono pochi, ma esistono, veicoli Full Hybrid, che associano i due sistemi in parallelo ed in serie secondo le situazioni e pertanto possono funzionare nell’una o nell’altra modalità. Tale soluzione è appannaggio solo dei modelli “premium” per l’alto costo di realizzazione.

Per approfondimenti

Cleaner Veehicles Achieving a Resilient Technology Transition

The future of mobility