Un veicolo elettrico è un mezzo di movimento la cui propulsione è fornita esclusivamente da uno o più motori elettrici . Può trarre la sua energia da risorse di bordo come una batteria elettrica , oppure essere collegato a una fonte esterna, ad esempio tramite una catenaria . Il motore può essere anche a bordo, come nella maggior parte dei veicoli terrestri, o esterno nel caso del trasporto a fune .
I veicoli che non imbarcano energia la ricevono o da una rete elettrica , per mezzo di catenarie e pantografi , o da un cavo meccanico di trazione. Quelli che trasportano energia elettrica vengono ricaricati o via cavo o per induzione per ricaricare batterie di accumulatori .
Alimentazione a batteriaI veicoli con energia a bordo la immagazzinano, nella maggior parte dei casi, in un accumulatore elettrico , il cui peso può rappresentare fino alla metà della massa del veicolo . Per ridurre il peso delle batterie, a volte viene utilizzata una cella a combustibile , che richiede un serbatoio di gas ( idrogeno , metanolo , metano , ecc .).
Tra i veicoli elettrici, una distinzione tra quelli che non hanno la possibilità di recupero dell'energia cinetica (frenatura e rallentando il veicolo in discesa o meno) da quelli in grado di utilizzare la reversibilità di un motore elettrico per rallentare il basso veicolo. Produrre energia elettrica per ricaricare le batterie, ad esempio.
Alimentazione ferroviariaDiversi tipi di alimentazione sono, o sono stati, utilizzati:
I tram con alimentazione a induzione alle fermate non necessitano di cavi o linee aeree, il che semplifica l'installazione e migliora l'estetica.
Alimentazione elettrica ibridaInfine, nei veicoli energetici di bordo, le locomotive diesel-elettriche convertono l' energia meccanica di un motore diesel in elettricità per alimentare i motori di trazione, il che consente al motore diesel di funzionare alla sua massima efficienza a velocità quasi zero. componenti per la trasmissione di potenza (frizione, cambio, ecc .). La coppia e la velocità sono controllate elettronicamente, tra l'altro dall'eccitazione del generatore e dei motori di trazione.
I veicoli elettrici ibridi sono dotati sia di motore elettrico che di motore a combustione.
Il motore termico subentra quando la batteria è scarica o aumenta la potenza disponibile quando la richiesta è troppo elevata per la sola propulsione “batteria/motore elettrico”. Ciò consente di aumentare l'autonomia.
Stazioni di ricaricaLe stazioni di ricarica possono caricare veicoli leggeri con 500 volt e veicoli pesanti con 1000 volt.
Veicoli elettrici stradali stanno emergendo alla fine del XIX ° secolo. Nel 1880, Gustave Found migliorò l'efficienza di un piccolo motore elettrico sviluppato da Siemens e lo montò su un triciclo inglese di marca Coventry, inventando così il primo veicolo elettrico al mondo. Quest'ultimo è stato testato con successo inaprile 1881in rue de Valois, nel centro di Parigi, ma Found non è stato in grado di brevettarlo.
Charles Jeantaud progettò la Tilbury nel 1881, poi La Jamais Contente divenne la prima automobile a superare i 100 km/h nel 1899. Jules Laffargue concludeva un articolo nel 1895 sulla rivista La Nature di: “In sintesi, l'auto elettrica non consentono di intraprendere lunghe percorrenze e lunghi viaggi. Ma si distingue per buona costruzione, grande robustezza e accorgimenti molto semplici e davvero pratici che gli permettono di essere contrapposto senza timore alle auto a benzina. "
Nell'aprile del 1900, in Francia, durante l' Esposizione Universale , il primo treno elettrico correva tra Parigi e Issy-les-Moulineaux, distanti circa 10 km .
Molti piccoli veicoli elettrici per le consegne sono anche utilizzati e apprezzati per la loro silenziosità, tra l'altro di notte, ma anche a causa delle restrizioni sulle forniture di petrolio durante la seconda guerra mondiale. In Francia, sono commercializzati dalla società SOVEL ("Società di veicoli elettrici"). Tuttavia, l'avanzamento del motore a combustione interna è più veloce di quello degli accumulatori, e il veicolo stradale elettrico sta cadendo in disuso, fatta eccezione per i camion della spazzatura che si fanno apprezzare per la loro silenziosità notturna. Nel XXI ° secolo, hanno trovato interesse con l'aumento dei prezzi dei carburanti liquidi.
"Le Triomphe", carro automobilistico elettrico della Regina delle Regine di Parigi , nel 1903.
Carrello trasportatore elettrico Camion elettrico Elwell Parker , utilizzato nella prima guerra mondiale.
Un trattore elettrico che tira i carrelli in una stazione ferroviaria (1920).
Camion elettrico Sovel nel 1938 (Francia).
Fino ai primi anni 2000, il segmento dei trasporti pubblici era occupato principalmente da quelli collegati a una rete elettrica (tram, filobus , ecc .). Esistevano poche linee di autobus, anche tranviarie, con accumulatori, ma generalmente confinate a circuiti a bassa velocità ea brevi distanze, nel centro della città. Allo stesso tempo, la soluzione del girobus è originale, perché immagazzina energia sotto forma di volano , ma la tecnologia sarà utilizzata solo per sette anni (1953-1960) in Svizzera e Belgio.
Gli autobus elettrici erano generalmente piccoli veicoli con rapida sostituzione dei dispositivi di accumulo di energia. Il vantaggio era la limitazione dell'indisponibilità del veicolo durante le ricariche convenzionali. Questi “rack” intercambiabili di batterie, generalmente al piombo, erano spesso dimensionati per piccoli tempi di autonomia in modo da facilitarne la sostituzione. Erano impiegati a Roma e ad Arcachon per il trasporto di passeggeri nelle piccole vie del centro cittadino chiuse al traffico. La limitata autonomia li ha quindi resi prigionieri di un'importante infrastruttura, che prevedeva sostituzioni molto regolari delle batterie e dell'hangar nell'area operativa.
Nelle stazioni dei piccoli trattori elettrici trainano, sulle banchine, dei carri che trasportano i bagagli dei viaggiatori.
È solo con l'avvento delle questioni di atmosferici ( particelle ) e suono inquinamento nonché riscaldamento globale ( gas serra ) che trasporto automobilistico comincia ad essere interessati a trovare un mezzo di trasporto nella macchina elettrica. Più rispettoso del suo ambiente immediato.
Con l'aiuto dell'aumento dei prezzi del carburante, l'elettricità sta tornando ad essere un'energia economicamente sostenibile. EDF , che possiede ancora 1.500 veicoli elettrici, annuncia il5 settembre 2007una partnership tecnologica con Toyota focalizzata sulla valutazione e sviluppo di veicoli ibridi plug-in e stazioni di ricarica, nei parcheggi e sulla rete stradale.
Nel 2015, lo scandalo delle emissioni del motore diesel ha discreditato questo motore, spingendo i produttori a investire di più in auto pulite.
Nel 2017 la vendita di veicoli elettrici è aumentata in tutto il mondo: la Cina ha rappresentato circa la metà del mercato mondiale (1.200.000 veicoli elettrici e ibridi plug-in). In Europa vengono emesse circa 150.000 nuove immatricolazioni, portando il numero di veicoli elettrici in circolazione a più di 500.000; è cresciuto del 13% in Francia , con l'1,2% del mercato nazionale, posizionandosi al secondo posto dietro la Norvegia . La Zoe della Renault è la più venduta, con il 23,8% del mercato europeo.
Nel 2018, i veicoli elettrici moderni hanno un'autonomia massima di 540 km . Ma, rapidamente, la ricerca di un aumento dell'autonomia appesantisce il carico utile per fare i conti con il sovrappeso. Un peso a vuoto elevato è il lotto dei veicoli elettrici. In confronto, l' energia specifica (espressa in kJ/kg o in kWh/kg ) di una moderna batteria è 80 volte inferiore a quella di un tradizionale combustibile carbonioso.
Nel 2019 la Norvegia ha più immatricolazioni di veicoli elettrici rispetto ai veicoli termici: i 60.000 veicoli elettrici rappresentano il 42,4% del mercato, i termici il 31% e gli ibridi il 26%.
Nel secondo trimestre del 2021, il 7,5% dei veicoli venduti in Europa sono al 100% elettrici (3,5% l'anno precedente) e il 19,3% sono ibridi.
L'energia elettrica è ampiamente utilizzata per treni, tram e filobus e sta crescendo per scooter, biciclette, autobus e automobili. A partire dalla seconda guerra mondiale, la trazione elettrica è stata impiegata in particolare sulle principali linee ferroviarie, soprattutto in Europa .
Le vendite di scooter elettrici in Cina raggiungono circa i venti milioni di unità ogni anno, mentre in Francia erano seimila nel 2017.
La quota di mercato delle auto elettriche ha raggiunto il 2,6% a livello globale nel 2019; le quote di mercato più elevate si trovano in Norvegia (42,4%), Paesi Bassi (13,9%), Svezia (4,4%) e Cina (3,9%).
Nel 2020, le vendite di auto elettriche in Europa occidentale hanno raggiunto 727.927 vendite contro 352.167 vendite nel 2019, in crescita del 107%, o del 6,8% del mercato automobilistico.
Le ferrovie utilizzano principalmente la trazione elettrica e raramente sono dotate di dispositivi di accumulo dell'energia . La locomotiva Diesel-elettrica è un tipo di veicolo ibrido il cui motore termico viene utilizzato solo per generare elettricità.
Nei primi treni, il motore (i) era situato esclusivamente nel motore (i); successivamente, i motori sono stati integrati nelle vetture per migliorare l'aderenza e aumentare la potenza trasmessa:
I tipi di locomotive spesso dipendono dal loro tipo di utilizzo:
Per la maggior parte dei trasporti via cavo, la trazione è fornita da un motore elettrico installato in una delle stazioni. La tecnica per ottenere lunghe campate ha semplificato la sua installazione, soprattutto in montagna, il record mondiale è di oltre 3 km tra i piloni. Questa caratteristica permette di superare ostacoli che nessun altro veicolo è in grado di superare facilmente (in particolare, valli profonde o pendenze molto elevate, dove l'aderenza delle ruote, su rotaie metalliche, sarebbe insufficiente).
Per il trasporto urbano, la sua facilità di implementazione è un grande vantaggio, soprattutto nelle città dove il traffico automobilistico è sovraccarico e dove lo spazio a terra è limitato.
I veicoli stradali alimentati da motori elettrici possono essere classificati in diverse famiglie:
Nell'Unione Europea e negli Stati Uniti, le normative vigenti richiedono l'emissione di un suono di almeno 56 dB , inferiore a 20 km/h e dal1 ° luglio 2021nell'UE, al di sotto dei 30 km/h attraverso l'Atlantico.
I veicoli stradali elettrici sono caratterizzati dall'utilizzo di energia elettrica da una batteria che viene ricaricata sulla rete elettrica. Le batterie vengono utilizzate per elettrificare i veicoli a motore, come le motociclette, e i veicoli non motorizzati, come le biciclette. Questi veicoli si differenziano dalle versioni termiche in particolare per i seguenti punti: costi (costo del carburante e prezzo di acquisto), autonomia, rumorosità, posizione e tempo di ricarica.
BeneficiLe propulsioni elettriche hanno un'efficienza del motore molto migliore di quelle a combustione (Diesel, benzina, idrogeno), sebbene, in una visione globale del veicolo, batterie molto pesanti mettano a dura prova l'efficienza e l'efficienza per un dato carico utile.
La carica di una batteria può raggiungere un'efficienza dal 60 al 95% a seconda della tecnologia (dal 60 all'85% per le batterie al piombo, 95% per le batterie al litio utilizzate dai veicoli elettrici) e dall'uso (temperatura, carica tasso, ecc.). L'efficienza di scarica raggiunge il 100% tutti i tipi di batterie combinate, ma diminuisce se la potenza richiesta è troppo elevata (secondo la legge di Peukert ), nel caso delle batterie al piombo.
L'efficienza di un veicolo elettrico raggiunge il 50% sull'energia elettrica consumata (50% dalla centrale alle ruote, tenendo conto dell'efficienza del motore, di quella di accumulo, riscaldamento, condizionamento e perdite della rete elettrica ). L'efficienza della vettura stessa va dal 69% al 73%, più il 17% recuperato dalla frenata rigenerativa, per un'efficienza totale dall'86% al 90%. In confronto, l'efficienza di un veicolo a benzina va dal 16% al 25%.
Una batteria moderna può eseguire più di 1.000 cicli (ovvero più di 200.000 km nel caso di una batteria che offre un'autonomia di 200 km ) a un costo medio di 2 centesimi di euro al chilometro e di 0,25 centesimi di euro al chilometro per l'elettricità.
I veicoli elettrici hanno anche vantaggi economici:
I veicoli elettrici hanno un'autonomia limitata (da 200 a 500 km nel 2019 a una velocità di 110 km/h ).
Il prezzo di acquisto delle auto elettriche è elevato nonostante gli aiuti di Stato, soprattutto a causa del costo delle batterie, che a volte vengono offerte a noleggio dai produttori.
L'emergere di nuovi tipi di veicoli elettrici in numero potrebbe destabilizzare le industrie consolidate, cambiando il modello economico di trasporto . Può quindi colpire aziende e dipendenti che lavorano in questo settore.
UtilizzoLo sviluppo del veicolo elettrico potrebbe portare alla perdita di 75.000 posti di lavoro in Germania, secondo uno studio commissionato dai sindacati e dall'industria automobilistica tedesca al Fraunhofer Institute for Industrial Engineering, in particolare nel settore dei motori e dei cambi, sulla base di un'ipotesi di 25% di auto elettriche entro il 2030 e 15% di modelli ibridi solo per il 60% di veicoli a benzina o diesel.
L' auto elettrica è azionata da uno o più motori elettrici , solitamente alimentati da un accumulatore o da una batteria ad idrogeno .
Tra i modelli in ciascuno di questi settori possiamo citare la Renault Zoe e la Tesla Model 3 dotate di batterie, la Toyota Mirai dotata di fuel cell, o la Chevrolet Volt dotata di range extender che la rende un ibrido plug-in veicolo elettrico .
La quota di mercato delle auto elettriche ha raggiunto il 2,6% a livello globale nel 2019; le quote di mercato più elevate si trovano in Norvegia (55,9%), Paesi Bassi (15,1%) e Svezia (11,4%); si attestano al 4,9% in Cina, al 3% in Germania, al 2,8% in Francia e Regno Unito, al 2,1% negli Stati Uniti.
UtilitàIn Francia, per il 2020 vengono annunciati sette nuovi modelli di veicoli elettrici da parte di Peugeot, Citroën, Renault, Opel, Toyota, Mercedes e Fiat.
Amazon annuncia lo spiegamento di 10.000 risciò elettrici in India entro il 2025. A partire da quest'anno, inizieranno i loro giri di consegna in una ventina di città. A livello globale, Amazon prevede di distribuire un totale di 100.000 veicoli elettrici per le consegne entro il 2030.
A giugno 2020, Peugeot annuncia la sua nuova gamma di veicoli elettrici utilitari, con l'obiettivo di raggiungere il 15% delle vendite elettriche entro il 2025. La gamma comprende DS 3 Crossback e-Tense, Peugeot e-208 e Opel Corsa -e, e per il trasporto passeggeri: Peugeot e-Traveler, Citroën e-Spacetourer e Opel Zafira-e.
CamperNel giugno 2018, Nissan ha presentato al salone dell'auto di Madrid una nuova versione del suo e-NV200 : un camper chiamato Nissan Camper, dotato di una batteria da 40 kWh che in linea di principio gli conferisce un'autonomia di oltre 200 km nell'uso reale.
Nel 2017, la Cina aveva 370.000 autobus e minibus elettrici; le vendite dell'anno sono state di oltre 100.000 autobus (di cui il 15% ibridi plug-in). Nel resto del mondo, 2100 autobus elettrici in circolazione nel 2017 (Europa, Giappone e USA), e 250 autobus a fuel cell .
TecnologiaNel 2003 erano in servizio in Europa più di cinquecento autobus elettrici, di cui più di settanta in Francia. Tuttavia, una nuova generazione di batterie al litio ha notevolmente migliorato l' autonomia di questi veicoli (da 100 a 200 km di autonomia con una carica). Sebbene questa tecnologia sia ancora poco diffusa, città come Coulommiers o Provins gestiscono già autobus elettrici al 100% con batterie al litio costruiti dalla società PVI (o Power Vehicle Innovation ).
Ci sono anche veicoli ibridi semi-captive da una rete esterna. Questo è il percorso scelto per la nuova tramvia di Strasburgo . La modalità "bus elettrico" in centro città permette poi di fare a meno della spesso rete aerea. Questa seconda modalità consente sia l'alimentazione del sistema di propulsione che la ricarica delle batterie. Questo approccio elimina il problema della sostituzione della batteria per la ricarica sopra menzionato. Il percorso tecnico scelto a Bordeaux ha portato all'invenzione di un dispositivo di alimentazione elettrica da terra (nuovo brevetto) .
Un autobus 100% elettrico, Ellisup (per “autobus elettrici con batterie al litio e supercondensatori”), nato da una partnership tra diverse aziende, tra cui Iveco (il produttore), EDF (l'elettricista) e RATP (l'operatore), è in la fase di test nel 2013; questo veicolo a tre porte e otto ruote, metà delle quali azionate e alimentate a batterie grazie a motori ruota sviluppati da Michelin (motore mosso su tutte e quattro le ruote), che permette di liberare spazio e di ospitare tra il 10 e il 20% più passeggeri. Le batterie agli ioni di litio sono posizionate sul tetto e un pantografo - un dispositivo snodato che consente a un dispositivo elettrico di catturare la corrente per attrito sulla catenaria - posto nella parte anteriore del bus consente di ricaricare le batterie in soli 4 minuti al capolinea ; il veicolo è quindi autonomo per 8-10 km . L'approvazione è prevista per la fine del 2014 e la pubblicazione online entro il 2015.
In Cina, dal 2009 circolano autobus supercondensatori elettrici al 100% . Vengono ricaricati ad ogni fermata tramite un pantografo (come per un tram). 30 secondi sono sufficienti per caricare il bus al 50% e ci vogliono 80 secondi per caricarlo al 100%. Nel febbraio 2013, il dipartimento dei trasporti pubblici di Shanghai ha deciso di dotarsi di 200 autobus elettrici dotati sia di batteria che di supercondensatori.
Nel marzo 2013, la RATP ha ordinato 15 autobus ibridi (Diesel/ supercondensatore ) consentendo un risparmio di carburante fino al 30%.
Elettrificazione della flottaLa RATP ha annunciato nel marzo 2014 la sua volontà di passare a una flotta senza veicoli diesel entro il 2025. La soluzione resta da costruire, ma probabilmente sarà elettrica. A seguito di un bando di gara indetto nelOttobre 2013, la RATP accetta la proposta della società Blue Solutions , controllata del gruppo Bolloré , di un contratto di 10 M€ in quattro anni per l'acquisto di minibus elettrici Bluebus che utilizzano batterie litio-polimero-metallo installate sul tetto e garantendo un'autonomia di 12 km . Saranno messi in servizio due modelli di autobus, con capacità di 22 e 80 passeggeri. Prodotto a Laval, il Bluebus è ora utilizzato in molte comunità come Tours, Rambouillet, Bayonne, Tarbes e Bordeaux. I 4.500 autobus RATP in Île-de-France, il 97% dei quali sono ora alimentati a diesel, dovranno essere sostituiti entro il 2025 da una flotta composta dall'80% di autobus elettrici e dal 20% di autobus a biogas . Un primo ordine per 20 autobus elettrici, con la stessa capacità passeggeri degli autobus convenzionali (circa 90 passeggeri), è stato effettuato alla fine del 2014 a Bluebus per gestire una prima linea 100% elettrica nel 2016: la linea 341 , che collega Charles-de -Gaulle-Étoile alla Porte de Clignancourt, a nord di Parigi.
Una decina di produttori si contendono nel 2017 il mercato degli autobus dell'Ile-de-France, stimato in oltre due miliardi di euro in dieci anni. Le principali sono Blue Solutions, con il suo stabilimento di Ergué-Gabéric (Finistère), con una capacità di 200 autobus all'anno, la cinese BYD che sta sviluppando un vecchio sito Michelin vicino a Beauvais (Oise) per farne uno stabilimento con una capacità di 800 veicoli all'anno, e la cinese Yutong , leader mondiale degli autobus, che ha venduto 37.000 autobus elettrici in Cina nel 2016 ed è rappresentata in Francia dalla società alsaziana Dietrich Carebus, che si dichiara pronta a trasformare il suo sito vicino Strasburgo in una fabbrica se arrivano gli ordini. Il prezzo di un autobus elettrico si aggira intorno ai 500.000 euro, il doppio di un autobus Diesel; La RATP spera di ottenere un calo di questo prezzo al di sotto della soglia dei 400.000 euro.
Marsiglia è stata la prima città francese a lanciare una linea di autobus elettrici al 100% nel 2016. La sua Régie des transports métropolitains (RTM) annuncia nel gennaio 2020 la conversione all'elettrico della sua flotta di 630 autobus urbani entro il 2035.
La STIB , che gestisce tra l'altro l' autobus di Bruxelles passa gradualmente anche al potere: gli ultimi autobus diesel sono stati consegnati nel 2015, gli ultimi nel 2019 ibridi, gli autobus completamente elettrici Bolloré e Solaris sono marchi, presto 2021, gli unici in servizio su due linee (33 e 64) ed è previsto l'utilizzo dei soli veicoli elettrici entro il 2030 . La robusta topografia della metà orientale della conurbazione di Bruxelles consente a questi autobus di sfruttare al massimo la loro frenata rigenerativa.
La città cinese di Shenzhen (più di dodici milioni di abitanti) annuncia il27 dicembre 2017il completamento della completa elettrificazione dei suoi 16.359 autobus; il comune punta all'elettrificazione totale di tutti i suoi taxi, di cui 12.518, pari al 62,5% del totale, sono già elettrici.
La sola Cina rappresenta il 99% dei 385.000 autobus elettrici in circolazione nel mondo nel 2017; Il 17% degli autobus urbani del Paese è già elettrificato, risparmiando 233.000 barili/giorno di carburante.
Dati in FranciaIl diagramma seguente mostra la composizione della flotta di veicoli elettrici in Francia.
La tecnologia del camion elettrico è simile a quella del trasporto pubblico.
Smith Electric Vehicles (en) , un produttore americano, è specializzato in queste applicazioni. I veicoli stradali, in particolare i cassonetti , hanno anche versioni elettriche. Questi veicoli possono beneficiare della propulsione ibrida, elettrica in città e termica all'impianto di ritrattamento, o elettrica al 100%.
Storia dei camion elettriciL'Hannover Truck and Utility Fair (IAA) del 2016 ha presentato diversi veicoli elettrici, tra cui:
Fino ad allora, la gamma di camion elettrici non era stata ampia: l'azienda di trasporti Deret, che nel 2009 ha sviluppato un'offerta di trasporto di camion elettrici, ha acquistato a questo scopo 50 camion elettrici da 3,5 t dalla società britannica Modec; tuttavia, non essendo più in commercio i Modec, sono rimasti solo i Renault Trucks a basso carico: 1,2 t ; Sono in cantiere ibridi plug-in da 12 t .
Il gruppo tedesco Siemens sta sperimentando dall'estate del 2011 un dimostratore autostradale elettrico ( eHighway ), dotato di linee aeree di oltre 1,8 km , dove circolano due camion dotati di pantografi per testare l'utilizzo di questo concetto. L'associazione Sauvons le climat cerca di mobilitare gli industriali francesi attorno a questo concetto; ha calcolato che l'autostrada elettrica consentirebbe notevoli riduzioni delle emissioni di CO 2 : un veicolo pesante funzionante a elettricità emetterebbe circa 140 gCO 2/ km contro 900 g (CO 2)/km con Diesel; in Germania, dove l'elettricità è più ad alta intensità di carbonio, un veicolo commerciale pesante elettrico emetterebbe 750 g (CO 2)/km (emissioni che diminuiranno progressivamente con la transizione energetica); il costo del carburante passerebbe da 45€/100 km con Diesel a 15€/100 km con elettricità, il che permetterebbe di pagare l'investimento in catenarie e pantografi; l'installazione di una catenaria in autostrada potrebbe costare circa 1 M€/km , mentre, ad esempio, la realizzazione di una linea ferroviaria costa circa 10 M€/km ; la manutenzione di un'autostrada costa circa 20.000 € anno −1 km −1 , mentre la manutenzione di una linea ferroviaria costa almeno 100.000 € anno −1 km −1 ; le linee aeree consentirebbero inoltre di fornire stazioni di ricarica in tutte le stazioni di servizio autostradali per le auto; se metà del traffico di veicoli pesanti passasse alla catenaria, il fabbisogno di energia elettrica sarebbe di soli 10 TWh/anno , ovvero il 2% della produzione attuale in Francia.
Veicoli pesanti e furgoni elettrici vendutiDal 2018, nella gamma Renault Trucks , il Master ZE è un furgone per la distribuzione urbana e la consegna dell'ultimo miglio. Il veicolo ha un'autonomia cosiddetta reale di 120 chilometri grazie a una batteria agli ioni di litio da 33 kWh .
Nella gamma Renault Trucks , il D ZE da 16 tonnellate offre un'autonomia di 300 chilometri urbani grazie a una batteria da 300 kWh . Una versione D Wide ZE da 26 tonnellate trasporta ancora più energia per un'applicazione di raccolta dei rifiuti.
I grafici seguenti danno la composizione del ceppo francese.
Progetti di autocarri pesantiTesla Tesla presenta il16 novembre 2017il suo semirimorchio elettrico autonomo Tesla Semi , con un'autonomia fino a 800 km e il cui costo totale sarebbe inferiore del 20% rispetto a quello di un camion Diesel. La produzione dovrebbe iniziare alla fine del 2019. L'azienda ha ricevuto circa 200 ordini in due settimane.
Nel 2018, dopo la presentazione a novembre 2017 del veicolo pesante elettrico di Tesla, i principali produttori di veicoli industriali stanno facendo ulteriori annunci: Volvo Trucks e la sua controllata Renault Trucks hanno annunciato due progetti a gennaio 2018: una gamma di veicoli elettrici da 16 a 19 t per la distribuzione urbana, lanciato alla fine del 2019 da Volvo, e un altro da Renault, che dal 2012 sta testando camion frigoriferi da 12 a 19 t con un'autonomia di 120 km . Mercedes-Benz Trucks lancerà la sua gamma di camion elettrici nel 2020 e testerà il suo nuovo Urban e-Truck 100% elettrico nelle versioni da 18 t e 25 t , con un'autonomia di 200 km .
Daimler Daimler annuncia il6 giugno 2018la commercializzazione nel 2021 di un camion elettrico da 36 t con un'autonomia fino a 400 km , il Freightliner eCascadia , nonché di un camion di media stazza, il Freightliner eM2 106 , con un'autonomia massima di 370 km , progettato per la distribuzione locale, consegna di cibi e bevande e servizi logistici “ ultimo miglio ”.
Il produttore cinese BYD, già noto per i suoi autobus e taxi elettrici, sta lanciando tre veicoli elettrici in Europa:
Volvo Trucks Nel 2020 la start-up svedese Volta Trucks annuncia il modello “Volta Zero”, un camion da 16 t 100% elettrico progettato per la distribuzione di pacchi e merci nei centri urbani, in fase di sperimentazione nella prima metà del 2021, in alcune città europee tra cui Parigi. L' autonomia elettrica sarebbe da 150 a 200 km e la velocità è limitata a 90 km/h . La produzione in serie è prevista per la prima metà del 2022 e le previsioni di vendita sono di 500 unità dal 2022 e 5.000 dal 2025.
Renault Trucks Dopo aver sviluppato furgoni elettrici e veicoli pesanti urbani, Renault Trucks sta cercando di sviluppare un trattore stradale per il 2023.
In Europa, la categoria L comprende veicoli a due o tre ruote e quadricicli, ovvero tutte le mie motociclette e ciclomotori, nonché veicoli fuoristrada (quad) e altri piccoli veicoli a motore a tre o quattro ruote.
Nel 2017, il numero di veicoli elettrici a due ruote sulle strade cinesi è stimato dall'Agenzia internazionale per l'energia a circa 250 milioni e le vendite annuali in Cina a 30 milioni . La Cina ha anche 50 milioni di tre ruote elettriche. I veicoli a due ruote rappresentano l'80% dei veicoli passeggeri privati nella regione Cina-India- ASEAN ( 900 milioni di veicoli a due ruote, la maggior parte dei quali utilizza motori a benzina).
In Francia nel 2017 sono state vendute 1.676 moto e scooter elettrici (+ 28%), oltre a 7.645 ciclomotori (+ 34%), ovvero l'1% e il 7% dei due rispettivi mercati.
Moto elettricaNel 2014 il record mondiale di velocità per una moto elettrica è stato detenuto dalla Mission One della società californiana Mission Motors (en) , progettata dallo svizzero Yves Béhar che ha raggiunto una velocità media di 241.497 km/h , su due giri, nel 2009 , sul sentiero del “ Grand Lac Salé ”.
Le prime competizioni motociclistiche di prova elettrica in Francia, chiamate dai giornalisti "e-trial", sono state organizzate dal 2016 dalla federazione nazionale.
Il governo taiwanese ha annunciato all'inizio del 2018 la sua intenzione di vietare alla fine la vendita di veicoli non elettrici; per le due ruote il divieto è fissato per il 2035. Taiwan ha 14 milioni di moto e scooter per 23 milioni di abitanti. Dei milioni di moto vendute a Taiwan nel 2017, solo 40.000 erano elettriche. Alla fine del 2017, l'isola contava 1.800 stazioni di ricarica per moto elettriche, ma è già stata presa la decisione di installarne altre 3.310 nei prossimi cinque anni.
ScooterLo scooter elettrico , per la sua velocità legalmente limitata a 45 km/h in Francia (limitazione imposta su due ruote inferiori a 50 cm 3 ), consente prestazioni simili. Questi scooter elettrici possono essere ricaricate in poche ore su un semplice 220 V e 16 A presa .
Gli scooter non hanno una batteria rimovibile come le biciclette a pedalata assistita (VAE). Nulla sembra opporsi alla suddivisione del peso, perché gli elementi che sono in serie (non superare i 15 kg per elemento, 150 Wh/kg in Li-ion, 50 Wh/kg in Ni-MH ). Diversi set di batterie permetterebbero di aumentare l'autonomia giornaliera (ad esempio per una flotta di scooter per la consegna della pizza) .
Possiamo aspettarci da uno scooter elettrico una velocità di 45 km/h per un'autonomia da 40 a 70 km . Le prossime generazioni di scooter elettrici dovrebbero avere prestazioni paragonabili a scooter 125 cm 3 : velocità fino a 110 km / h e 100 auto km (l'autonomia dello scooter Piaggio X9 125 cm 3 è tra i 280 ei 300 km per una velocità di 120 km / h ).
QuadIl quad elettrico testato nel 2009 da La Poste francese per la distribuzione di lettere perché l'imbarcazione è a metà tra le due ruote motorizzate, per la sua manovrabilità e discrezione, e l'auto per la sua capacità di trasporto. Le sue caratteristiche corrispondono al suo ruolo di recapito della posta: 50 km di autonomia per una velocità massima di 50 km/h , la velocità massima autorizzata in città. Se l'esperienza sarà conclusiva, La Poste intende acquisire 3.000 di questi modelli entro il 2012, ovvero il 15% del proprio parco autoveicoli. Il modello scelto, Mobypost, è installato in diversi uffici postali, in particolare nel Doubs e nel Giura. Combina due tecnologie energetiche: il collettore solare fotovoltaico e la cella a combustibile a idrogeno . L'elettricità e l'idrogeno sono prodotti da tende solari, pannelli posti sui centri postali. L'idrogeno così prodotto viene iniettato nei serbatoi durante la notte. Viene utilizzato per estendere l'autonomia dell'utilitaria immagazzinando l'energia solare, aggirando così il problema dell'irregolarità nella produzione solare.
Bici a pedalata assistitaPer la combinazione veicolo più passeggero, la bicicletta a pedalata assistita (VAE) è:
Nota : 25 km/h è la velocità massima legale, nell'Unione Europea , oltre la quale viene interrotta l'assistenza elettrica. Pertanto, un ciclista che guida un'eBike a più di 25 km/h non consuma più elettricità.
L'eBike è il veicolo elettrico che richiede il minor apporto di energia esterna per il suo movimento, e quindi il minor accumulo di energia, riducendo così l'importanza dei problemi posti dalle batterie. Ciò si spiega con un peso e una velocità inferiori che contribuiscono a ridurre notevolmente l'energia di bordo. Si riducono così: l'energia cinetica (proporzionale al quadrato della velocità), l'energia necessaria per vincere la resistenza al rotolamento (proporzionale al peso) e l'energia necessaria per vincere la resistenza dell'aria (proporzionale all'area frontale e alla velocità al quadrato ).
Inoltre, una batteria che fornisce un'autonomia di 60 km è generalmente sufficiente per un'eBike destinata all'uso urbano o periurbano. Al contrario, ci aspettiamo un'autonomia molto maggiore per un'auto (poche centinaia di chilometri). Pertanto, molte auto a propulsione termica hanno un'autonomia fino a 1000 km per serbatoio, mentre un'auto elettrica ha un'autonomia di 120-500 km a seconda del modello.
Il diagramma a lato mostra la potenza muscolare necessaria per muovere una bicicletta.
A 25 km/h , velocità massima assistita per i pedelec nell'Unione Europea, l'attrito al suolo sembra intervenire per 1 ⁄ 3 e l'attrito dell'aria per 2 ⁄ 3 . Un altro modo più semplice per stimare il carico energetico da caricare in una eBike e in un'auto è confrontare l'energia effettivamente caricata nelle batterie dei modelli in commercio. Pertanto, troviamo spesso, nei pedelec, una capacità della batteria da 0,24 a 0,26 kWh e, per le city car, capacità da 12 a 24 kWh , ovvero un rapporto energetico tra 50 e 100 volte inferiore per un VAE rispetto a un'auto elettrica.
I veicoli per la mobilità personale beneficiano facilmente dell'elettrificazione, a causa del loro peso limitato e della necessità di autonomia.
Circolazione di persone a mobilità ridottaDiversi modelli di scooter a tre o quattro ruote consentono alle persone con mobilità ridotta (anziani o disabili) di ritrovare una certa autonomia. Questi veicoli, il più delle volte non omologati per la circolazione stradale, possono utilizzare i marciapiedi e, in generale, circolare alla pari dei pedoni , a velocità di camminata, cioè un massimo di 6 km/h . Più raramente omologate stradali, si rivelano molto più dinamiche, potendo raggiungere velocità dell'ordine dei 25 km/he richiedendo l'uso del casco.
Scooter elettricoSpiccano due famiglie: quella dove l'energia elettrica serve solo come assistenza e quella alimentata interamente dalla batteria. I modelli piccoli e leggeri pesano circa 10 kg con un'autonomia di 10 km con batteria Ni-MH e 20 km con batteria agli ioni di litio . Ci sono molte versioni con molte opzioni che finiscono per sembrare mini bici a pedalata assistita o mini ciclomotori.
Nel 2017 in Francia sono stati venduti 1.735.000 dispositivi per la mobilità personale (scooter, Segway, skateboard, ecc .). Il fatturato è aumentato del 57% in un anno. In forte vantaggio gli scooter meccanici ( 1,3 milioni , pari a quasi il 77% del mercato), gli hoverboard (292.000, destinati al tempo libero piuttosto che agli spostamenti urbani) e gli scooter elettrici (102.000), le cui vendite sono aumentate del 131% e rappresentano il 61% del turnover.
Da 1 ° luglio 2020, la legge sull'orientamento alla mobilità fornisce un quadro giuridico per l'uso di questi veicoli. In particolare con regole specifiche per l'uso dei monopattini elettrici, come la velocità massima di 25 km/h.
SegwayIl Segway è un veicolo la cui stabilità e velocità dipendono interamente dalla posizione del corpo del conducente sulla piattaforma, tramite sensori e moderni mezzi di stabilizzazione dinamica. Le ruote sono affiancate, anziché una dietro l'altra. Sono utilizzati in luoghi molto grandi come sale espositive molto grandi, spianate e parchi e giardini molto grandi. Dopo un periodo di apprendimento, spesso considerato delicato , danno un senso di sicurezza sorprendente.
Dopo l'uscita dei primi Segway nel 2001 negli Stati Uniti e nel 2004 in Francia, sono comparsi sul mercato altri veicoli elettrici. Il prezzo di vendita dei Segway è rimasto un vincolo importante per il loro sviluppo. Altri veicoli elettrici che possono o meno utilizzare il controllo giroscopico includono:
Alcuni modelli possono essere utilizzati in fuoristrada ma sono più difficili da guidare e possono richiedere un periodo di apprendimento più lungo, soprattutto se la loro velocità massima supera i 15 km/h .
L'autonomia, a volte data dai 10 ai 20 km , non può infatti superare i 5-10 km in fuoristrada (con pendenze superiori al 20%).
Il primo trattore elettrico di serie al mondo , l'e100 Vario del produttore tedesco Fendt , è stato presentato all'Agritechnica di Hannover nel dicembre 2017. La sua potenza motrice raggiunge i 50 kW ( 75 CV ) e consente fino a cinque ore di funzionamento in condizioni operative grazie alla sua Batterie da 100kWh .
La prima terna elettrica da 26 t è stata consegnata da Caterpillar a una società di costruzioni norvegese nelgennaio 2019. La sua batteria da 300 kWh pesa 3,4 t e fornisce un'autonomia da 5 a 7 ore di funzionamento, che corrisponde agli usi della maggior parte dei clienti.
Nel 2019, il produttore tedesco Kassböhrer presenta il suo primo battipista elettrico, il Pisten Bully 100E. Nelgennaio 2021, il produttore italiano Prinoth lancia il progetto Clear Motion per elettrificare la propria gamma con la battipista Husky eMotion, 100% elettrica, destinata principalmente alle piste da sci di fondo, e intorno al 2025 il battipista a idrogeno Leitwolf H2Motion.
La compagnia aerea è stata a lungo ritenuta incompatibile con questo motore, la densità energetica dell'accumulatore elettrico è troppo bassa. Tuttavia, in alcune aree il carico utile può essere notevolmente ridotto, come il tempo libero e il volo senza equipaggio .
Sono stati testati ibridi che catturano l'energia solare, la cinetica e il peso potenziale. Sono emersi molti progetti a lungo termine.
La massa delle nuove batterie consente sviluppi quali:
Continuano gli sviluppi per migliorare le prestazioni del powertrain e sono oggetto di numerosi progetti, sia nelle università che nell'industria. Ovviamente l'ideale è ricaricare le batterie in volo, almeno in parte, che può essere prevista da pannelli solari oppure utilizzando il motore come generatore elettrico durante una discesa prolungata, ad elica di mulino. Questo design consente il volo diurno sotto il sole. L'evoluzione delle prestazioni dei pannelli solari fotovoltaici, in termini di prestazioni e costi, è tale che questa idea non è più un'utopia (vedi il prototipo Icare 2 ). Un modello di dispositivo elettrico, chiamato SoLong UAV , (con batterie e pannelli solari), ha volato più di 24 ore , poi più di 48 ore in California nel 2005 .
il 23 dicembre 2007Ha avuto luogo il primo volo del velivolo BL1E Electra, equipaggiato con un motore elettrico da 26 CV (19 kW ) e batterie ai polimeri di litio. Il pilota – ingegnere collaudatore Christian Vandamme, membro del team Electravia e dell'associazione APAME (Associazione per la promozione degli aerei a propulsione elettrica), ha effettuato questo storico volo di 48 minuti dall'aerodromo di Aspres sur Buëch (Alpi del Sud). Il BL1E Electra è il primo aereo elettrico al mondo.
Sono oggetto di studio anche progetti che combinano propulsione elettrica, pannelli fotovoltaici e celle a combustibile per poter effettuare voli di lunga durata in quota.
Il progetto di aeroplano solare intorno al mondo Solar Impulse è in sviluppo dal 2003 in Svizzera su iniziativa degli svizzeri Bertrand Piccard e André Borschberg , che hanno già realizzato7 luglio 2010 a 8 luglio 2010, un volo di 26 ore e 9 minuti senza interruzione comprensivo di un'intera notte. Il primo giro del mondo, con scali, alimentato solo da energia solare, è stato effettuato nel 2016 con Bertrand Piccard al timone.
il 5 settembre 2010, il bimotore MC15E Cri-Cri, di costruzione amatoriale, ha stabilito un record assoluto di velocità su un aereo 100% elettrico a 262 km/h durante la riunione di Pontoise, alla presenza dei marescialli dell'Aero-Club de France .
il 13 aprile 2011il dimostratore MC30E della compagnia lussemburghese LSA pilotato da Jean-Luc Soullier, ha stabilito il primo record FAI allo spettacolo Aero Friedrischafen coinvolgendo un aereo a propulsione elettrica, volando a 135 km/h su un viaggio di andata e ritorno di due volte 15 km , ma non è riuscito ottenere la sua omologazione. I successivi tre tentativi in quota, velocità del circuito e distanza del circuito ( numero FAI 16495 , 16496 e 16497 del27 febbraio 2012) sono invece stati omologati dal FAI, diventando i primi nel loro genere ad eccezione degli aerei e dei paramotori a energia solare. Con un'efficienza energetica equivalente a 3,4 g di combustibile fossile consumato per chilometro percorso in linea retta e ad altitudine costante (ovvero 5 kWh alla velocità massima di finesse di 125 km/h ), questo aereo è l'oggetto volante pilotato sul più economico di sempre mettere in funzione. Un record di velocità finale di 15 km andata e ritorno è stato stabilito in RAL1E a 189,97 km / h su29 settembre 2012( numero FAI 16638 ), poi omologato, l'MC30E divenendo così il veicolo aereo elettrico a pilotaggio più veloce, beneficiando dell'omologazione FAI.
il 25 aprile 2014, l'aereo elettrico E-Fan, presentato da Airbus Group al Paris Air Show nel 2013, ha effettuato il suo primo volo ufficiale; lungo 6,7 metri di larghezza e 9,5 metri , ha un'autonomia della batteria (polimero agli ioni di litio) di un tempo massimo. Entro la fine del 2017 sarà prodotto in serie in un futuro impianto di assemblaggio a Mérignac, creando 350 posti di lavoro indiretti locali. Sarà commercializzato come aereo da allenamento; il mercato dei velivoli da addestramento è stimato in 21.000 velivoli in 20 anni ; la produzione in serie si concentrerà su due modelli, diversi da quello presentato, (l'E-Fan 1, con due sedili tandem): l'E-Fan 2, con due posti affiancati, e l'E-Fan 4, con quattro posti , con un'autonomia programmata superiore a tre ore. Uno studio di mercato di Airbus Group mira a uno scenario di produzione da 40 a 80 velivoli elettrici all'anno; per Airbus, è un primo passo nella produzione di successive generazioni di aerei elettrici di dimensioni crescenti, fino alla costruzione di aerei wide-body completamente elettrici nei prossimi vent'anni.
Nel 2016, un prototipo di elicottero a propulsione elettrica, il Volta, costruito da una PMI di Tolosa, ha iniziato i suoi primi voli in Francia.
Sviluppato da Airbus, Siemens e Rolls Royce, l'aereo ibrido e-Fan X effettuerà il suo primo volo nel 2020 dopo una campagna di test a terra; Airbus sarà responsabile dell'integrazione complessiva del sistema di propulsione ibrida e delle batterie; Rolls Royce fornirà il motore a turbina, il generatore da due megawatt e tutta l'elettronica di potenza; Siemens si occuperà dei motori elettrici, del convertitore e del sistema di distribuzione dell'energia. Le fasi di decollo e salita in quota saranno supportate da batterie agli ioni di litio, ognuna delle quali ha una potenza di 700 kilowatt . La tecnologia ibrida dovrebbe ridurre le emissioni di CO 2del 60% e quelli degli ossidi di azoto del 90% e la riduzione del rumore del 75%.
Le fasi di rullaggio e decollo degli aerei consumano molta energia, mentre entrambe possono essere assistite da mezzi esterni all'aeromobile, (anche le portaerei hanno richiesto sviluppi tecnici, già vecchi, in questa direzione). Almeno per la laminazione del laminatoio sono allo studio progetti di robot.
Avinor, l'agenzia di trasporto aereo norvegese, stima che tutti i voli della durata massima di 1,5 ore potranno essere operati da aerei completamente elettrici entro il 2040, e presto lancerà una gara per testare la tecnologia con un piccolo velivolo da 19 posti , i cui primi test potrebbero iniziare già nel 2025.
L'Unione Europea, il Gruppo Airbus e molti produttori e laboratori hanno unito le forze nei progetti “VoltAir”.
Negli ultimi anni e con la democratizzazione dell'uso degli accumulatori ai polimeri di litio (LiPo) , il mondo del modellismo radiocomandato è cambiato notevolmente.
Il peso di questi accumulatori è notevolmente inferiore rispetto alle generazioni precedenti ( NiMh o NiCd ), con potenza di scarica equivalente, e associato a motori ad alta efficienza (" brushless "), ne consente l'utilizzo in un gran numero di applicazioni.
Così la sala di volo (" indoor "), originariamente riservata ai velivoli ultraleggeri (categoria "Peanut") alimentati da motore in gomma, è oggi quasi acquisita elettricamente in quanto il modello per velivoli acrobatici ed elicotteri di quasi tutte le dimensioni (a seconda delle dimensioni del la stanza).
L'utilizzo dell'elettricità si riscontra in tutti i settori del radiomodellismo: navale, su ruote, aereo (aereo, aliante, jet, elicottero).
A titolo indicativo, il record mondiale per la durata di un volo senza spegnere il motore è stato stabilito in Francia il 30 luglio 2008a Selles-Saint-Denis dal team di Vincent Labrouve e Daniel Lentin con un dispositivo “Volenbulle XXL”, con un tempo di 12 h 36 min 46 s .
La tecnologia LiPo è la più diffusa, ma ora sono disponibili nuove generazioni di accumulatori che offrono una potenza di scarica ancora maggiore (leggermente più pesanti, sono utili solo in alcuni campi di applicazione), come LiFePo 4 (batterie nanofosfati). .
L'energia elettrica come propulsione di una nave è apparsa molto presto: tedesca Siemens ha presentato i suoi primi brevetti sul tema, come già nel 1886. Se i resti energia iniziale xx ° schiacciante calore secolo, anche per le navi commerciali e militari, forza motrice elettrica sta avanzando molto rapidamente , a confronto. In particolare, consente di limitare l'inquinamento generato e di ridurre le dimensioni del locale macchine.
Oggi, grazie a capacità di stoccaggio molto più elevate, gli ingegneri stanno lavorando su barche di nuova generazione .
Lo schema di propulsione tradizionale è l' albero di trasmissione che attraversa lo scafo , azionato da turbine a vapore o più spesso da motori termici . Oggi vengono utilizzate soluzioni a motore elettrico, anche per potenze molto grandi. Dei baccelli a volte sostituiscono l'albero delle eliche principali, comprese le navi più grandi come l' Harmony of the Seas . Le eliche secondarie di scarico, o eliche di prua , sono molto spesso anche elettriche, a causa della loro potenza e della loro rapida variazione di velocità e direzione.
La propulsione elettrica delle navi può essere effettuata utilizzando tecniche a volte complementari, come le auto elettriche e ibride .
100% elettricoI vantaggi della propulsione elettrica sono :
È particolarmente adatto per acque calme o chiuse e per brevi distanze a causa della durata della batteria limitata.
Alcuni esempi di imbarcazioni completamente elettriche:
La propulsione diesel-elettrica (in) è azionata da motori diesel accoppiati a generatori per alimentare motori elettrici che a loro volta azionano le eliche . Consente di modulare il numero di motori Diesel installati in funzione della potenza richiesta e di farli funzionare al minimo consumo.
Ibrido elettricoI veicoli elettrici ibridi sembrano più adatti ad alte velocità, lunghe distanze e forti correnti.
Alcuni esempi di imbarcazioni a propulsione elettrica :
Cresce l'offerta di imbarcazioni elettriche o ibride: nel 2013 l'azienda Fortil ha venduto 900 imbarcazioni da diporto elettriche dotate di pannelli solari in grado di ricaricare la batteria in due ore in un anno; il progetto DEESSE ha sviluppato una navetta ibrida alimentata a diesel ed elettrica con batterie al litio , quindi una navetta completamente elettrica per la Guadalupa, con batterie ricaricabili che garantiscono un'autonomia di quindici ore.
Nel 2019, le vendite di imbarcazioni da diporto elettriche in Francia hanno rappresentato solo il 2% del mercato: 9.000 imbarcazioni da diporto sono alimentate a energia elettrica da una flotta totale di 300.000 barche. Una barca elettrica costa dal 30 al 50% in più rispetto al suo equivalente a motore termico e gli acquirenti privati di imbarcazioni da diporto non beneficiano di alcun aiuto pubblico. Tuttavia, il disegno di legge sulla mobilità richiede porti turistici con una capacità di oltre 100 posti barca da1 ° gennaio 2022, almeno l'1% dei posti barca è riservato alle navi elettriche, ovvero circa 2.000 posti barca. Voies navigables de France ha installato stazioni di ricarica ogni 11 km su una rotta nautica diffusa tra la Marna, il Reno e la Saar.
traghettiIn Scandinavia entrano in servizio traghetti elettrici sempre più potenti: dopo l' Elektra della finlandese FinnFerries (1.040 kWh ) e l' Amper della norvegese Norled (1.000 kWh ), l' Ellen (4.300 kWh ) è stato varato inagosto 2019in Danimarca, con sussidi europei, tra Ærø , piccola isola nel sud del Paese, e la terraferma. Lungo 60 metri , l' Ellen può trasportare 200 passeggeri e 31 auto . In totale, l'Unione Europea prevede di lanciare una decina di traghetti elettrici entro due anni e più di cento entro il 2030.
sottomariniDal 1860, la propulsione elettrica delle navi , con batterie, fu utilizzata per i sottomarini da guerra. La grande discrezione acustica di questo mezzo di propulsione era il loro punto di forza. Prima della comparsa della propulsione nucleare navale applicata ai sottomarini, i loro movimenti autonomi a bassa velocità erano accompagnati da svantaggi tecnici: energia consumata legata al cubo di velocità, snorkeling facilmente rilevabile dal nemico, di batterie al piombo per una quantità di energia immagazzinata molto limitata in proporzionato alle esigenze. Ciò non consentiva loro più di 20 ore consecutive di immersione con difficoltà e imponeva loro velocità molto basse in esercizio. Fino al 1970 era un motore Diesel che aspirava aria attraverso uno snorkel che permetteva la ricarica (circa un terzo della giornata). I nuovi sottomarini ora hanno più spesso energia da una mini centrale nucleare (per il loro funzionamento anaerobico , per il vantaggio acustico e l'autonomia). Ma in questo caso la propulsione ha una prima fonte di energia meccanica proveniente da una turbina a vapore . Quindi a volte ottiene la propulsione da una catena di energia elettrica.
Nel corso del 2005 è ricomparsa l'idea dell'auto elettrica . I progetti realizzati da industriali al di fuori del mondo automobilistico si sono basati su tecnologie delle batterie che sono significativamente più efficienti delle vecchie batterie al piombo. Furono prodotti alcuni prototipi, alcuni dei quali progettati come veicoli a tutti gli effetti e non come veicoli elettrificati convenzionali .
Gli sviluppi nel mercato petrolifero , altre tecnologie per veicoli a basse emissioni di carbonio e la consapevolezza pubblica sui problemi dell'inquinamento e dei gas serra hanno rianimato questi veicoli.
Le batterie del futuro dovrebbero essere realizzate con materiali riciclabili e non inquinanti (cioè privi di metalli pesanti), per corrispondere a questo ideale ecologico. La trazione elettrica può anche svilupparsi in parallelo per i veicoli con batterie.
La concentrazione delle ricariche dei veicoli elettrici, al momento del rientro in carica, fa temere in inverno dei picchi di consumo. L'anticipazione di questo sviluppo tecnico da parte dei fornitori di energia elettrica li fa predisporre nuovi mezzi di distacco del carico specifico per distribuire questi carichi.
Un programma di gestione dell'energia da veicolo a rete ha ottenuto l'approvazione ufficiale per il suo lancio da parte di Nissan e dell'operatore di rete di trasmissione elettrica Amprion nella città di Hagen nel Nord Reno-Westfalia -Westfalia , nell'est della Ruhr: le batterie delle auto elettriche (Nissan Leaf), ricaricata quando la fornitura di energia elettrica supera sensibilmente la domanda, sarà utilizzata in cambio come fonte energetica dalla rete quando la fornitura è insufficiente (mancanza di vento o sole).
Il car sharing dei veicoli elettrici è facilmente giustificabile perché coinvolge tecnologie recenti e costose, per le quali la manutenzione, la manutenzione e la struttura operativa sono molto specializzate. Questo è il percorso scelto ad esempio da Autolib' in Île-de-France. In tutto, in Francia sono attualmente in fase di sviluppo nove progetti se aggiungiamo il veicolo ibrido di Strasburgo.
Ricerca sulla automazione e reti intelligenti potrebbe portare prima 2020 per la produzione di veicoli del tipo “taxi collettivi”, automatico, che non richiedono rotaie, e che può anche essere raggruppate in “bruchi” ( es Taxicol ). I prospettivi forse li immaginano (tipo Taxicol ) come poter essere anche interrati (almeno localmente a beneficio della rete urbana verde e blu , rimuovendo strade macadamizzate ed ecologicamente frammentate ).
Questo tipo di veicolo potrebbe beneficiare di una fonte di energia più ecologica rispetto alle energie nucleari o basate sul carbonio. Potrebbe sostituire localmente le auto attuali e integrare una strategia che ottimizzi il "veicolo condiviso" e il consumo di energia. La ricarica a induzione è ancora una fonte di spreco di energia, ma il veicolo può svolgere il ruolo di "batteria" in un'ottica di terza rivoluzione industriale sviluppata da Jeremy Rifkin , in modo da gestire al meglio gli input solari o eolici o l'impatto. nella mobilità elettrica sulla stabilità della rete elettrica, che oltre una certa soglia diventa critica (la pianificazione della ricarica deve essere distribuita durante la notte e al di fuori dei picchi diurni , per evitare possibili problemi in inverno). Jeremy Rifkin propone in particolare di utilizzare i veicoli come batterie mobili in grado di spostare l'energia elettrica immagazzinata nello spazio-tempo.
La European Climate Foundation , presieduta da Laurence Tubiana , pubblicata infebbraio 2018uno studio sui benefici economici e ambientali che lo sviluppo della mobilità elettrica potrebbe portare in Europa. Prevede una quota di mercato del 23% per i veicoli elettrici nel 2030 e del 100% nel 2050; in questa ipotesi il ricorso all'elettromobilità consentirebbe all'Europa di ridurre entro il 2030 le sue importazioni di petrolio di 49 miliardi di euro, di creare più di 200.000 posti di lavoro netti aggiuntivi e di aumentare il PIL annuo dello 0,2 %. Durante la presentazione dei risultati dello studio, il vicepresidente della Commissione europea Maroš Šefčovič ha sottolineato l'importanza di sviluppare in Europa un'industria di batterie per veicoli elettrici, progetto che definisce "l'Airbus delle batterie". Lo studio spiega la necessità di sviluppare soluzioni di ricarica intelligenti che evitino picchi di consumo e tecniche di ricarica bidirezionale ( V2G ) che permettano di stabilizzare la rete e immagazzinare energia intermittente. I benefici ambientali sarebbero notevoli: entro il 2050 le emissioni di gas serra delle auto potrebbero ridursi dell'88%, ovvero 70 Mt/anno invece degli attuali 605 Mt/anno ; per gli ossidi di azoto le emissioni scenderebbero da 1,3 Mt a 70 kt ogni anno; le emissioni annue di particolato finirebbero da 28 kt a sole 750 t .
In alcune grandi città francesi sono state definite delle “ zone a bassa emissione ” (ZFE). A preoccupare quindi Parigi, Grenoble, Lione e una dozzina di altre previste per il 2021.
L'obiettivo è ridurre l'inquinamento automobilistico nelle città limitando il loro accesso ai veicoli con certificati Crit'air 0, 1 o 2 .
Per stimolare lo sviluppo del trasporto "a emissioni zero", i comuni stanno concedendo una serie di privilegi ai veicoli elettrici: nel 2018 la città di Rotterdam sta promuovendo veicoli elettrici e taxi consentendo loro di utilizzare le corsie riservate al trasporto pubblico. consegne in una fascia oraria loro riservata la sera.
Il retrofit elettrico o conversione elettrica consiste nel rimuovere elementi specifici del motore termico (benzina o diesel) per sostituirlo con un gruppo motore elettrico e batterie. L'approvazione del retrofit è stata concessa in Francia nel marzo 2020. Il retrofit beneficia di aiuti pubblici.
Alcuni motori elettrici emettono poco ozono (come inquinante primario e non come inquinante secondario prodotto tramite fotochimica come nel caso dei veicoli a benzina o diesel) e NOx . Un motore difettoso può produrre una quantità significativa di ozono (un ozonizzatore industriale può con 3,8 kW consumati produrre 215 g di ozono per metro cubo, 90 mg/m 3 è il massimo che si consiglia di non superare per la salute). Tuttavia, i recenti motori a rotore a magneti permanenti detti " motori brushless " non presentano più questo inconveniente perché sono privi di spazzole di carbone e spazzole, il cui attrito con il rotore era all'origine delle scintille (tra le spazzole di carbone e il rotore . ) che dava il caratteristico odore del motore elettrico e produceva ozono. Le auto elettriche e ibride prodotte dal 2010 hanno tutte questo tipo di motori a magneti permanenti.
L'ozono è l'inquinante che è diminuito di meno negli ultimi 20 anni, principalmente a causa dei motori a combustione interna degli autoveicoli, che emettono anche ozono troposferico ; lo sviluppo di veicoli elettrici con motori a magneti permanenti dovrebbe quindi contribuire a ridurre questo inquinamento .
I problemi di sicurezza dei veicoli elettrici sono trattati dalla norma internazionale ISO 6469 , documento diviso in tre parti:
