L’elettrificazione dei mezzi, lo sappiamo, crea una spaccatura tra i puristi dell’endotermico, per lo più convinti che gli interessi in gioco nella transizione energetica perseguano ben altri obiettivi rispetto all’emergenza climatica.
Quello che preoccupa e infastidisce è la deindustrializzazione italiana, che oggi registra un PIL ai livelli del 2007 (fonte Istat), a fronte di altri emergenti mercati “elettrici” mondiali (Asia) che non sono sottoposti o non osservano le severe normative di decarbonizzazione europee.
Inoltre, vanno considerati i livelli di emissioni dell’automotive Euro 6e (EA) - per le immatricolazioni dal settembre 2024 - dove il fattore di conformità RDE scende rispetto all’Euro 6d da 1,43 a 1,1 per gli ossidi di azoto e da 1,5 a 1,34 per il particolato.
Ritorno al passato delle "BEV"?
Tuttavia, se oggi nel ventunesimo secolo ci stiamo interrogando su come rinunciare a un perfettissimo e affidabile veicolo a pistoni, è curioso ricordare che l’auto elettrica (la BEV battery electric vehicle) risale al 1884 per opera di Thomas Edison, mentre la prima produzione in serie avviene nel 1907 per opera della società Detroit. Anche "Elvira Coot", cioè Nonna Papera, famoso personaggio creato nel 1943 da Walt Disney, ne possedeva una.
Grazie a un contributo pubblicato da Alessandro Barbero, storico specializzato in Medioevo e storia militare, sappiamo che la Detroit Coupé Model C a due posti e la Model D a quattro posti furono le prime full electric destinate alla produzione di serie.
La Model D disponeva di 150 km di autonomia e raggiungeva una velocità massima di 40 km/h; erano pressoché carrozze con un motore elettrico costruite dalla società che cambiò denominazione in Detroit Electric Car Company, cessando l’attività nel 1939.
Pare che all’inizio del ‘900 non vi fosse certezza su quale potesse essere il “carburante” del futuro e, a fianco della produzione endotermica, venivano costruite sino a duemila auto elettriche all’anno. Addirittura, visti gli alti costi del carburante, le auto elettriche durante la Prima Guerra Mondiale segnarono per il mercato civile vendite maggiori rispetto alle auto a benzina.
Forze armate “elettriche” nel 2050?
In ambito militare, il discorso dell’elettrificazione assume valori e necessità differenti (anche da uno stato all’altro) seppur oggi tutta la produzione endotermica - la più diffusa per ovvi motivi - rientri nei canoni di emissioni tollerate. L’utilizzo di propulsioni alternative in ambito militare promuove i sistemi ibridi (diesel-elettrico) sia per opportunità tattiche: limitare i rumori e le fonti di calore, evitare ingombranti strutture di ricarica, sia per utilizzare tali sistemi come banco di prova per l’utilizzo della gestione autonoma del mezzo.
Come vedremo più avanti, c’è comunque uno spazio per i full electric militari, ma per ora si tratta di eccezioni legate a veicoli leggeri da ricognizione o a semplici autovetture.
L’ostacolo principale per la produzione di mezzi pesanti elettrici è la mancanza di batterie abbastanza potenti per poterli muovere. Inoltre, per ricaricare un carro armato da 50 t è necessaria una struttura di ricarica da 17 MW. Si apprende che entro il 2050 la tecnologia militare e la ricerca scientifica (studi che avranno anche risvolti per l’impiego civile in serie) saranno in grado di offrire pesanti cingolati full electric (news.bloomberglaw).
Sono già realtà
Tutto questo avviene alla luce del Defense Authorization Act 2022, la scelta del Dipartimento della Difesa USA per l’eLRV, acronimo di electric Light Reconnaissance Vehicle.
In attesa di capire quanto possa spendere l’esercito americano, capo scuola tecnologico dei paesi Nato, in cantiere c’è la realizzazione dei Joint Light Tactical Vehicles con alimentazione ibrida e una eISV - Infantry Squad Vehicle -, un veicolo completamente elettrico per l’alta mobilità della fanteria costruito della General Motors Defense. Si tratta di un nove posti da 400V con batterie high voltage agli ioni di litio.
La tecnica
Quello che emerge su questo sistema full electric dell’Infantry Squad Vehicle proposto da GM Defense è che si tratta di una trasformazione del popolare SUV 4x4 endotermico Colorado ZR2 (foto). Nel dettaglio, dopo qualche ricerca, si scopre un’analogia del 90% dei componenti presenti sul SUV originale, ma a colpire maggiormente è il sistema di trasmissione dopo il passaggio in BEV.
L’originale cambio automatico Supermatic 4L70 a 4 marce e il riduttore AutoTrac a 2 velocità sono analoghi alla produzione endotermica.
Il motore elettrico prende il posto del convertitore di coppia e, quasi certamente, ha una funzione per mantenere attiva, inserendo la marcia, la pompa dell’olio che garantisce la pressione delle frizioni dei gruppi epicicloidali delle marce.
Rilasciando il pedale del freno e accelerando, il funzionamento è il medesimo di un veicolo endotermico automatico mentre, rilasciando il gas, avviene la fase di recupero (e rallentamento) dell’energia.
Le tipologie di veicoli elettrici si dividono sostanzialmente in tre: mild hybrid, ibridi (hybrid) e full electric.
I sistemi mild (cioè con leggera elettrificazione) utilizzano un moto-alternatore (sistema 500 Hybrid Fiat) o un motore elettrico all’ingresso del cambio per aiutare e incrementare la coppia dell’endotermico (abbassando i consumi) che è sempre in funzione. Un sistema che prevede anche l’uso di un cambio manuale.
I sistemi ibridi (Toyota Yaris, tanto per avere un’idea) hanno invece motori distinti: elettrico/i ed endotermico. La tipologia permette di viaggiare silenziosamente (e tatticamente) in elettrico passando poi all’endotermico.
I full electric (Tesla) possiedono uno o più motori elettrici e non hanno necessità di avere un cambio di velocità, essendo costantemente ottimale la linea di coppia (caratteristica dei motori elettrici). Viene da chiederci cosa serva un cambio di velocità sulla “trasformazione” di GM Defense... Un meccanismo che assorbe energia. C’è da dire che la riserva di energia è davvero molto alta sull’eISV; 400 Volt – i progetti prevedono anche 800v – seppur dovrebbe essere utilizzato il voltaggio tradizionale (48 Volt?) per il motore. Viene da considerare che l’utilizzo di un cambio migliori e renda costanti e uniformi in ogni condizione l’erogazione della coppia e delle prestazioni. Insomma un super tattico estremamente "atletico".
Stando ai progetti e ai prototipi di GM, esiste un Hummer EV con batterie Ultium da oltre 200 kWh capaci di una potenza di 1.000 cavalli e un'autonomia di 300 miglia (480 km); dotato, per le emergenze, di un generatore diesel da 12 kW a bordo.
Elettrici e guida autonoma
L’elettrificazione ha un legame stretto anche con la guida autonoma che si concentra con le tecnologie di visione integrata IA per il controllo da remoto dei mezzi tattici impiegati in guerra.
Sorge spontanea una domanda a fronte di un futuristico conflitto costituito da veicoli autonomi: sarà la popolazione civile il vero obiettivo delle macchine intelligenti?
Non sono chiari i costi di una conversione alla guida autonoma né tanto meno di un singolo veicolo, ma senz’altro già la perdita di una squadra di tattici autonomi rappresenterà un’importante sconfitta per i governi in guerra. Basterà solo questo per stabilire il vincitore?
Nel frattempo, per garantire la sicurezza dei soldati, l’americana DARPA ha testato un carro armato ibrido a guida autonoma - Racer Heavy Platform – che fa seguito al programma RACER, ossia Robotic Autonomy in Complex Environments with Resiliency del 2020, esteso anche ai veicoli off-road (vedi video seguenti).
Foto: OpenAI / web / General Dynamics Land Systems / GM Defense / DARPA
