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  • Toyota in Europa da un anno va ad energia rinnovabile

    Toyota in Europa va al 100% di energia rinnovabile sin dall’inizio del 2019. Il traguardo è stato annunciato in occasione di “Kenshiki” ed è stato raggiunto con un anno di anticipo rispetto al previsto per tutte le attività.

    Tra queste ci sono 9 stabilimenti produttivi, 29 distributori nazionali, 4 filiali dirette, il centro di ricerca e sviluppo e 21 centri logistici che hanno una domanda totale di energia pari a 500 GWh annui.

    Stabilimento Toyota
    Le sei sfida per il 2050

    In questo modo la casa giapponese aggiunge un altro tassello al suo piano Environmental Challenge 2050 che, tra le sue 6 sfide, ha quella di azzerare l’impronta di CO2 legata alla produzione. Le altre riguardano la riduzione del 90% della CO2 prodotte dalle vetture rispetto ai livelli del 2010, azzerare il loro impatto nell’intero ciclo di vita, minimizzare l’utilizzo di acqua e realizzare una società in armonia con la natura.

    Fratello sole e fratello vento

    Toyota ha raggiunto il risultato applicando energia solare al centro logistico ricambi europeo e a quello di Madrid, allo stabilimento nel Regno Unito (Burnaston, dove si produce la Corolla) e a Valenciennes (Francia, dove si produce la Yaris) mentre il centro logistico veicoli di Zeebrugge (Belgio) ha propri generatori eolici. A livello produttivo, l’energia necessaria per ogni veicolo si è ridotta del 18% ed del 48% inferiore alla media dei 28 paesi europei.

    L’Italia fa la sua parte

    Anche il nostro paese ha dato il suo contributo. Dall’inizio del 2019 Toyota Motor Italia utilizza energia da fonti rinnovabili al 100% e ha migliorato del 16% i consumi di energia dal 2017, grazie all’implementazione dell’illuminazione a Led al 100% e al miglioramento del sistema di climatizzazione della sede che include uffici, distribuzione ricambi e centro di formazione tecnica. Il 96% della rete ha inoltre un sistema di certificazione ambientale.

    Chiamata alle armi

    L’approccio dunque è a 360 gradi e non riguarda solo i prodotti, ma tutte le attività e i processi: dagli impianti di produzione fino alle attività di vendita sul territorio. Un lavoro minuzioso, che accompagna quello compiuto sui prodotti e sulle loro forme di propulsione e incoraggia tutta la filiera abbracciando anche i produttori e i distributori d’energia. Quest’ultimi ora hanno l’impegno di mettere a disposizione prodotti e servizi che, così come le automobili e chi le costruisce, puntano a diminuire le emissioni fino ad azzerarle.

    fuel cell badge
  • L’idrogeno alla 24 Ore di Le Mans, 5 costruttori al lavoro sul regolamento

    Anche l’idrogeno si prepara a fare il proprio ingresso nel motorsport. La notizia non è nuova e, come è noto, la prima competizione a ospitare la più nobile e perfetta tra le forme di elettrificazione sarà la 24 Ore di Le Mans nel 2024.

    Pininfarina GreenGT H2 concept

    All’idrogeno non basta partecipare

    Le dichiarazioni di intenti dell’ACO e della FIA non sono rimaste lettera morta e, accanto al progetto Mission H24, va avanti il processo di definizione del regolamento. E ci sarebbero già ben 5 costruttori al lavoro. Lo conferma il presidente dell’ACO, Pierre Fillon, il quale si spinge anche oltre affermando che queste regole permetteranno di avere alla 24 Ore di Le Mans del 2024 un’auto a idrogeno in grado di vincere la corsa. Fillon non rivela chi siano questi costruttori, ma solo la loro nazionalità: Francia, Stati Uniti, Germania, Giappone e Corea.

    Peugeot Le-Mans Hypercar

    PSA con Opel, GM o Ford per l’America

    Considerando i marchi che sono impegnati o lo sono stato di recente nelle corse di durata, possiamo fare alcune ipotesi. Per la Francia il candidato numero 1 è PSA che ha già annunciato il ritorno nel WEC a Le Mans con Peugeot nel 2022. C’è una Citroen che, dopo l’abbandono improvviso del WRC, è un personaggio in cerca di autore, agonisticamente parlando. A correre tuttavia potrebbe essere Opel. Il marchio di Rüsselsheim infatti sta portando avanti il programma sull’idrogeno per tutto il gruppo facendo tesoro anche di tutto il lavoro compiuto negli anni scorsi all’interno di General Motors, primo marchio ad aver sperimentato l’idrogeno su un veicolo. Proprio quest’ultima potrebbe l’americana coinvolta e che vanta un palmares di rilievo a Le Mans avendo vinto 9 volte tra le GT con la Corvette. Non da meno è la Ford, vincitrice assoluta per 4 volte e nel 2016 nelle GT, che all’idrogeno lavora da molti anni.

    GM Fuel Cell Milestones

    La Germania a tre punte. Elettrificate…

    L’ipotesi sul costruttore tedesco coinvolto è più controversa. Audi, che ha vinto 14 edizioni della Le Mans, ha detto chiaramente che c’è l’idrogeno nel proprio futuro e ha lasciato le corse di durata per la Formula E. Stessa cosa ha fatto la Porsche, anche se solo per la categoria regina mentre continua ad essere presente tra le GT. La Mercedes è da sempre la casa teutonica più esposta nelle fuel cell, spadroneggia in Formula 1 da quando è diventata ibrida e si è appena affacciata in Formula E, ma manca da parecchio nelle corse di durata. Chissà che non voglia fare un tris che corrisponderebbe alle 3 forme diverse di elettrificazione. Da tenere d’occhio anche BMW che all’idrogeno sta lavorando con Toyota e lo tiene sempre in caldo. Ha lasciato il WEC in anticipo e potrebbe decidere di tornarvi in un modo inaspettato.

    Mercedes GLC Fuel Cell
    Hyundai alla ricerca di competizioni pulite

    Pochi dubbi ci sono per chi rappresenta la Corea al tavolo dove siedono i tecnici incaricati di redigere il regolamento. Il gruppo Hyundai è all’avanguardia assoluta per l’idrogeno, ha annunciato programmi industriali davvero importanti ed è alla ricerca di una competizione elettrificata dove esprimere tutto il suo expertise ad emissioni zero. Già nel 2017 aveva ipotizzato un’auto da corsa ad idrogeno, la N 2025 Vision Gran Turismo con 4 motori, accumulatori a supercondensatore e celle in grado di erogare fino 500 kW. Concepita dapprima per essere il modello virtuale in un famoso videogioco, è poi diventata reale.

    Hyundai N 2025 Vision Gran Turismo

    Dal Sol Levante arriva Toyota. Oppure Honda

    Per il Giappone la candidata numero uno è la Toyota. La casa di Nagoya ha vinto le ultime due edizioni della 24 Ore di Le Mans, è stata il primo costruttore ad aderire alla nuova classe regina Hypercar e la prossima Mirai ha uno stile decisamente più sportiveggiante. Tuttavia nell’arcipelago c’è un altro costruttore che crede nell’idrogeno e nelle competizioni: è la Honda che in Formula 1 sta tornando a livelli di massima competitività, ma anch’essa potrebbe essere alla ricerca di un’altra categoria dove esprimere tutta la propria tecnologia. Le competizioni di durata sono nelle sue corde visto che corre nell’IMSA e, fino a qualche anno fa, forniva i motori per alcune vetture a Le Mans nella categoria LMP2.

    Toyota TS050

    La passione di quei ragazzacci di Delft

    Intanto un’auto a idrogeno che corre in pista già c’è. È la Force VIII, un prototipo costruito dalla Forze Delft, un team costituito da una fondazione costituitasi nel 2007 a cui aderiscono 50 studenti dell’università olandese di Delft. La Force VIII è basata su un telaio LMP3, ha celle a combustibili Ballard, un serbatoio a 700 bar, due motori posteriori da 160 kW ciascuno inoltre pesa 1.100 kg e accelera da 0 a 100 km/h in meno di 4 secondi. Lo scorso 23 agosto si è presa il lusso di arrivare seconda nel Supercar Challenge di Assen precedendo 41 vetture a benzina. E i ragazzi di Delft stanno già lavorando alla Forze IX.

    Delft Forze VIII

    Stack e serbatoi decideranno la vittoria

    Le competizioni offrono un formidabile banco di prova per le auto ad idrogeno, in particolare per il packaging della vettura e per le celle. Sarà infatti interessante vedere dove saranno posizionati i serbatoi in base alla massa e all’ingombro, reso problematico dalla forma cilindrica. Sarà inoltre interessante vedere quali soluzioni saranno adottate per creare stack potenti ma compatti e capaci di funzionare a temperature elevate senza deteriorarsi. La sfida sarà ancora più avvincente se il regolamento fisserà un price cap per questo componente così da spingere la ricerca verso materiali che permettano di fare a meno dei metalli preziosi. Così le celle a combustibile delle auto di serie saranno sempre più dense e meno costose.

    GreenGT schema

  • Nel 2020 la paura per le case auto fa 95

    Per le case automobilistiche la paura fa 95. Nel 2020 infatti entra in vigore la prima fase del regolamento europeo 333 del 2014 che fissa in 95 g/km il limite di emissioni di flotta per i costruttori. Il legislatore deve essersi davvero affezionato a questo numero visto che 95 sono anche gli euro di multa fissati per ciascun g/km di CO2 in eccesso per ciascun veicolo immatricolato.

    CO2

    Il sistema di calcolo

    In realtà, il 2020 è ancora un anno ancora di transizione visto che riguarderà il 95% – ancora lui! – delle auto targate e ci sono alcuni fattori che ammorbidiscono gli spigoli di un limite obiettivamente difficile da raggiungere. Il primo è la ponderazione delle emissioni in base alla massa secondo la formula:

    95 + a x (M-M0)

    dove a è un coefficiente pari a 0,0333, M è la massa in kg del veicolo in sede di omologazione ed M0 o massa di riferimento. Quest’ultima grandezza è pari a 1.379,88 kg, ma sarà adeguata con l’evoluzione tecnologica.

    Crediti e supercrediti per addolcire la pillola

    Il secondo sono i crediti che possono essere ottenuti in due modi: si possono acquistare di fatto da un altro costruttore, come ha fatto FCA con Tesla, oppure implementare pacchetti tecnologici specifici che danno un vantaggio fino a 7 g/km. Il principio è premiare la volontarietà e l’impegno del costruttore nel ridurre effettivamente le emissioni di CO2 dei propri veicoli.

    Tesla Model 3

    Deroghe ed esenzioni previste

    Il terzo sono i supercrediti: nel 2020 ogni auto con emissioni inferiori a 50 g/km permetterà di togliere due auto dal computo finale. Nel 2021 si scenderà a 1,67, di 1,33 nel 2022 e di 1 nel 2023. C’è poi il fattore volumi. Un costruttore che immatricola nell’Unione Europea meno di mille autovetture è esentato, chi ne fa tra mille e 10mila e 300mila possono chiedere un obiettivo di riduzione fisso, chi non supera i 22mila può contrattare i limiti.

    I possibili scenari e le multe

    L’impatto di queste norme è stato già forte, ma potrebbe essere ancora maggiore nel 2020 quando potrebbero partire le prime multe. Gli scenari sono diversi: si va da un monte 14 miliardi ipotizzato di IHS Markit dino a 34 miliardi di euro stimato da Jato. Stime meno mostruose, ma sempre preoccupanti dicono che solo Renault Nissan, Toyota e Volvo dovrebbero essere al sicuro.

    FCA PSA

    Il cosiddetto car pooling

    Lo sostiene una ricerca compiuta da PA Consulting che tiene conto dei piani di lancio delle case e prevede 1,36 miliardi di multa per il gruppo Volkswagen, 950 milioni per FCA e 787 milioni per PSA. Questo però prima che FCA facesse “pooling” con Tesla – si parla di 1,8 miliardi di euro – e che si mettessero le basi per la fusione con PSA.

    I costi finanziari, industriali e sociali

    Chi pagherà tutto questo? Il 75% sarà a carico delle case abbattendosi sui margini a causa di spese dovute a ricerca e sviluppo, adeguamento industriale e politiche commerciali per liberare il sistema da stock e i listini da modelli e versioni ad alto contenuto di CO2. A livello sociale, la disoccupazione creatasi nel settore automobilistico stesso e l’aumento dei prezzi rischiano di diminuire l’accessibilità alla mobilità.

    Folla

    Alla ricerca del danno minore

    Senza contare gli accantonamenti fatti in previsione proprio di multe, da molte ritenute inevitabili. La logica appare dunque quella di trovare l’approccio meno dispendioso e rischioso. Le variabili tuttavia sono molto alte, a cominciare dal sistema di valutazione che non appare granitico. Di sicuro, dal primo gennaio si apre un altro mondo e presto i numeri potranno offrire dati tendenziali su chi pagherà e quanto.

  • Idrogeno e acciaio, futuro energetico e industriale in Austria vanno a braccetto

    L’idrogeno è una tecnologia d’acciaio e ha un futuro potenzialmente interessante anche per la nostra industria. A Linz, in Austria, è già in funzione il più grande impianto al mondo per la produzione di idrogeno ad impatto zero. A realizzarlo è stata la Voestalpine, azienda specializzata nella produzione e nella lavorazione dell’acciaio con un fatturato annuo di 13,6 miliardi di euro e presente anche in Italia.

    Voestalpine quartier generale

    Nel cuore dell’Europa

    L’impianto è stato realizzato con 18 milioni di fondi UE all’interno del progetto H2 Future, ha una capacità di 6 MW e genera 1.200 metri cubi di idrogeno. Tutto grazie all’acqua del Danubio, il grande fiume che attraversa Linz e fornisce sia l’energia per il processo sia la materia prima che, attraverso il processo di idrolisi, si scinde in ossigeno e idrogeno. Al progetto collaborano anche la Verbund, azienda che si occupa di produzione di energia elettrica (95% rinnovabile), e la Siemens che ha fornito gli elettrolizzatori.

    Voestalpine H2 Future Linz

    L’acciaio diventerà ibrido

    La Voestalpine ha l’obiettivo di decarbonizzare la produzione dell’acciaio con altoforni che sfruttano, oltre al tradizionale carbon coke, gli archi elettrici. Tale processo è definito ibrido, un’analogia interessante con il mondo dell’auto. Si tratta di un progetto pilota che punta a ridurre le emissioni di CO2 di un terzo tra il 2030 e il 2035 e di oltre l’80% entro il 2050.

    L’idrogeno per tutti

    Il progetto idrogeno ha anche l’obiettivo di valutare la fattibilità commerciale, l’integrazione energetica con la rete di distribuzione e anche produttiva con altre realtà industriali che hanno bisogno di idrogeno come materia prima. Anche il settore dei trasporti è citato esplicitamente, in particolar modo per quello pesante e ferroviario. I bus e le automobili rappresentano comunque un’area potenziale dotata di notevoli ricadute economiche e sociali.

    Linz

    Un esempio per Taranto

    Il progetto di Linz dimostra che l’industria dell’acciaio in Europa guarda al futuro inserendosi in ecosistemi altamente efficienti, rispettosi dell’ambiente, del business e della salute delle persone. Per l’Italia, impegnata nel risolvere la questione dell’ex Ilva di Taranto, è fondamentale guardare a queste realtà. Il presidente del Consiglio, Giuseppe Conte, ha recentemente citato più volte l’idrogeno quale tecnologia ultima per il futuro energetico per il nostro Paese. Quello di Linz potrebbe rappresentare un modello di riferimento anche per il nostro futuro industriale.

    Il presidente del Consiglio, Giuseppe Conte, ha recentemente citato più volte l’idrogeno quale tecnologia ultima per il futuro energetico per il nostro Paese. Quello di Linz potrebbe rappresentare un modello di riferimento anche per il nostro futuro industriale

    Ex Ilva Taranto

  • Hyundai Nexo a idrogeno, la mia prova su strada in centro a Milano

    In Italia l’auto a idrogeno si può già acquistare

    La Hyundai Nexo a idrogeno in Italia si può acquistare, come qualsiasi altra auto a listino della Hyundai.

    Il prezzo è di circa 70.000 euro – dice Andrea Crespi, direttore generale della Hyundai Italia – con un equipaggiamento superaccessoriato, che prevede tutte le tecnologie che oggi ci aspettiamo da un’auto di ultima generazione.

    Il problema è fare il pieno

    Il problema, per chi dovesse pensare a un acquisto, è l’assoluta impossibilità di fare rifornimento al di fuori di Bolzano, dove esiste l’unica stazione di servizio in Italia capace di erogare idrogeno a 700 bar.

    Scritta Fuel Cell dietro la Hyundai Nexo

    L’Eni sta per arrivare a Milano e Venezia

    Nei prossimi mesi la situazione dovrebbe evolversi. Certo, non è in arrivo una vera moltiplicazione dei distributori di idrogeno, ma almeno altre due importanti città del nord dovrebbero vedere la nascita di infrastrutture di rifornimento. L’Eni ha confermato di avere i  programma l’apertura presso la sua nuova sede di San Donato Milanese e nell’area di Porto Marghera a Venezia di due stazioni di servizio attrezzate con idrogeno gassoso a 700 ber nel corso dei prossimi mesi.

    La mia prova su strada della Hyundai Nexo a idrogeno in centro a Milano

    Una volta a bordo, con il serbatoio ben pieno, diventa tutto molto semplice.

    Fabio Orecchini alla guida della Hyundai Nexo a idrogeno a Milano 2019

    La Hyundai Nexo a idrogeno è facile da guidare, naturalmente. La trazione è esclusivamente elettrica, l’unica differenza rispetto a un’auto a batterie è che dopo la partenza realizzata attingendo energia dagli accumulatori, l’elettricità che arriva alle ruote è prodotta principalmente dalla celle a combustibile (fuel cell) che la generano al momento facendo reagire idrogeno e ossigeno.

    L’idrogeno è nel serbatoio in forma gassosa, l’ossigeno arriva dall’aria che viene presa direttamente dall’esterno attraverso delle prese anteriori, del tutto simili a quelle del radiatore delle “vecchie” auto a benzina e diesel.

    Per saperne di più, clicca qui e leggi Auto a idrogeno con celle a combustibile, come funziona.

    Su strada è diversa da un’auto elettrica a batterie

    Se le prime sensazioni a bordo della Hyundai Nexo a idrogeno sono analoghe a quelle che si vivono a bordo di un’auto elettrica a batterie, basta partire e pigiare con un po’ decisione l’acceleratore e le differenze si notano.

    Hyundai Nexo a idrogeno parcheggiata a Milano 2019

    Accelerazione più progressiva

    La maggiore differenza tra la Hyundai Nexo a idrogeno e un’auto elettrica, come la Hyundai Kona o la Hyundai Ioniq per rimanere nell’ambito dello stesso marchio, è nella progressione in accelerazione.

    Mentre l’auto elettrica a batterie è quasi rude nell’accelerazione, la Hyundai Nexo a idrogeno fa percepire che all’interno del sistema energetico sta succedendo qualcosa di importante e raffinato per far arrivare tutta l’energia necessaria alle ruote.

    Fabio Orecchini alla guida della Hyundai Nexo a idrogeno a Milano 2019

    Potenza e silenzio

    La progressione è decisamente più simile a quella di un’ottima auto a benzina con prestazioni sportive e una sovrabbondanza di cavalli da regalare al guidatore.

    Quello che accomuna però la Hyundai Nexo a idrogeno alle auto elettriche soltanto a batterie è certamente il silenzio. Che è totale

    Posteriore con scritte Hyundai Nexo a idrogeno 2019

    Non c’è più il ronzio del compressore

    Il rumore – a tratti leggermente fastidioso – che si percepisce quando si è al posto di guida delle auto a idrogeno, è quello del compresso che spinge l’aria all’interno delle celle a combustibile.

    Beh, questo rumore sulle Hyundai Nexo a idrogeno non c’è più.

    Soltanto acqua dal tubo di scarico

    Quello che rimane è la piccola traccia bagnata che si forma quando ci si ferma un po’ e si riparte.

    Hyundai Nexo idrogeno a Milano 2019 acqua dallo scarico

    Allo scarico della Hyundai Nexo a idrogeno, infatti, non ci sono sostanze inquinanti ma soltanto acqua pura generata dalla congiunzio di idrogeno e ossigeno nelle cella a combustibile.

    Si produce elettricità, quindi, avendo come risultato soltanto dell’acqua.

    Per leggere anche la mia prova su strada della Toyota Mirai a idrogeno clicca qui.

  • Hyundai Nexo, 778 km con un pieno nella Francia che guarda all’idrogeno

    La Hyundai Nexo ha percorso 778 km stabilendo il record mondiale di distanza con un solo pieno di idrogeno.

    Bertrand Piccard, presidente del Solar Impulse Foundation, ha guidato il suv a fuel cell dalla stazione di rifornimento FaHyence a Sarreguemines fino al Musée de l’Air et de l’Espace che si trova a Le Bourget.

    Hyundai Nexo

    Due ministri e due regnanti

    Come passeggeri si sono alternati personaggi del mondo della politica e dell’economia tra cui due ministri del governo francese (foto sotto: Nicholas Hulot, Ambiente), altrettanti regnanti come Alberto II di Monaco e il Granduca Henri di Lussemburgo. C’erano anche Michel Delphon che presiede il gruppo di studio con il quale l’Assemblea Nazionale (il parlamento francese) sta studiando l’idrogeno e Benoît Potier, CEO di Air Liquide.

    Nicholas Hulot

    La Cina è vicina, la Corea pure

    L’azienda francese è tra le leader nel mondo in questo campo e recentemente ha firmato una lettera di intenti con la Sinopec (China Petroleum & Chemical Corporation) per lo sviluppo della mobilità ad idrogeno in Cina con l’apertura contemporanea di due stazioni di rifornimento.

    Air Liquide Sinopec

    Si scommette a Las Vegas

    Air Liquide inoltre costruirà presso Las Vegas un impianto da 150 milioni di dollari per la produzione di 30 tonnellate di idrogeno liquido al giorno destinati a sostenere il piano dello stato della California che prevede 200 stazioni entro il 2025. La Francia invece ha un piano, finanziato nel 2019 per 100 milioni di euro, per avere 100 stazioni entro il 2023.

    Las Vegas

    L’idrogeno è un credo economico

    La Nexo è il secondo modello di serie a idrogeno di Hyundai. Il costruttore coreano si dedica all’idrogeno dal 1998 e per il 2030 prevede di investire, insieme ai fornitori, l’equivalente 6 miliardi di euro e di produrre 700mila celle a combustibile, 500mila delle quali destinate a veicoli. La Nexo ha un motore da 120 kW e 395 Nm, accelera da 0 a 100 km/h in 9,2 s. e raggiunge 179 km/h.

    Hyundai Nexo

    Purificatore d’aria, per altri 49 km

    La Nexo ha 3 serbatoi da 52,2 litri ciascuno, pari a 6,3 kg, riempiti a 700 bar che permettono un’autonoma di 666 km (WLTP). Alla fine del percorso da record, il computer di bordo assegnava ancora 49 km e si calcola che, nei 778 km percorsi, all’atmosfera siano stati risparmiati 111,2 kg di CO2 e sono stati purificati 404,600 litri di aria, la quantità respirata da 23 persone adulte in un giorno.

    Hyundai Nexo

  • Il turbocompressore elettrico, aria nuova per i motori e gli ibridi

    L’elettrificazione totale o a pezzi. I tecnici stanno seguendo entrambe le strade. Nel primo caso parliamo di auto a batteria o ad idrogeno, nel secondo di ibridizzazione elettrificando un numero crescente di componenti. Alcuni di questi si limitano a consumare energia, altri invece a recuperarla. Altri ancora possono fare entrambe le cose, come i motogeneratori. Il prossimo passo saranno i turbocompressori. Ne sono sicuri i maggiori produttori mondiali come Honeywell, Mitsubishi e anche Mahle e Borg Warner che preparano il turbocompressore elettrico che vedremo su un un’auto di serie già nel 2021.

    Turbocompressore elettrico

    Tra turbina e compressore metti l’elettrico

    Sgombriamo subito il campo dagli equivoci: non stiamo parlando di un compressore mosso da un motore elettrico utilizzato in un sistema di sovralimentazione a doppio stadio, ma di un turbocompressore assistito da una macchina elettrica coassiale alla girante, proprio come avviene per le MGU-H utilizzati sulle power unit di Formula 1 dal 2014.

    Come funziona

    Nelle prime fasi di accelerazione, quando i gas di scarico non hanno un contenuto energetico sufficiente ad alimentare la turbina (che a sua volta muove il compressore di sovralimentazione), la macchina elettrica entra in azione portando il compressore a regime più rapidamente e riducendo il tempo di risposta; a regime costante sfrutta l’energia meccanica prodotta grazie allo sfruttamento dei gas di scarico da parte della turbina, immagazzinandola nell’accumulatore del sistema ibrido.

    Lo stesso principio è usato sulle Formula 1 e sulla Porsche 919 Hybrid che ha dominato il WEC e la 24 Ore di Le Mans nel triennio 2015-2017.

    L’altra energia dei gas di scarico

    In entrambi i casi, si tratta di auto che viaggiano spesso in piena accelerazione e possono recuperare energia non solo durante le frenate. Ed è proprio quello che potrebbe fare una normale auto dotata di motore sovralimentato con turbocompressore elettrico. Oggi il turbocompressore recupera solo l’energia residua dei gas di scarico, quello elettrico fornirebbe un ulteriore contributo: recupererebbe energia che oggi viene sprecata e fornirebbe in pochi istanti una grande quantità d’aria nei transitori, ovvero quando il guidatore preme l’acceleratore per avere più potenza e coppia.

    Sono le fasi più critiche per i motori a combustione interna, durate le quali si modificano i rapporti tra combustibile e comburente e si moltiplicano le quantità di sostanze inquinanti a valle della combustione. La turbina di diametro ridotto ha una risposta rapida, ma fornisce meno aria; quella di diametro grande risponde lentamente, ma fornisce più aria a tutti i regimi.

    Turbocompressore elettrico

    Oltre il doppio turbo e la geometria variabile  

    Per avere i pregi dell’una e dell’altra, ci sono la turbina a geometria variabile e, ancora meglio, la sovralimentazione sequenziale con due turbocompressori di grandezza diversa. La prima soluzione è generalizzata su tutti i diesel, che hanno gas di scarico a temperatura intorno a 850 °C, ma è rarissima sui motori a benzina che arrivano a 1.050 °C e hanno bisogno di leghe metalliche più resistenti e costose.

    Turbo a benzina a geometria variabile

    La prima – e per molti anni unica – auto a benzina ad avere il turbocompressore a geometria variabile è stata la Porsche 911 Turbo. Più recentemente il gruppo Volkswagen l’ha applicata al suo nuovo 4 cilindri 1.5 EA211 Evo, che funziona a ciclo Miller così che i gas di scarico non superano i 950 °C. In questo caso, lo scopo non sono le prestazioni di picco, ma fornire al motore più aria e nel modo più velocemente possibile.

    Porsche 911 996 Turbo

    Problemi opposti, un’unica soluzione

    I motori a benzina di piccola cilindrata ad iniezione diretta con turbocompressore offrono potenze elevate con consumi specifici inferiori, ma emettono particolato come i diesel. Ecco perché è indispensabile avere il filtro GPF (Gasoline Particulate Filter) per raggiungere l’omologazione Euro6d.

    La sfida della normativa Euro7

    Ma c’è un’altra sfida per i motori a benzina: la Euro7. La nuova normativa, ancora allo studio, prevede che il motore debba funzionare in modo pulito anche nelle condizioni più gravose. In queste fasi infatti i motori utilizzano un rapporto aria/benzina inferiore a quello stechiometrico λ=1 ovvero 14,7.

    L’Euro 7 imporrà invece il λ=1 per evitare che il motore abbia emissioni anomale anche in condizioni ora non contemplate dai cicli di omologazione.

    Turbocompressore elettrico

    Uno deve essere sempre uno

    Il turbocompressore elettrico dunque potrebbe avere un potere salvifico sia per il motore a gasolio sia per quello a benzina. Il primo ha le sue difficoltà ai bassi regimi, il secondo agli alti, entrambi quando il guidatore preme a fondo l’acceleratore.

    Il turbocompressore elettrico, integrato in un sistema ibrido, può intervenire in ogni momento fornendo il surplus d’aria del quale il motore ha bisogno in quel momento. La sperimentazione sta dimostrando che questa soluzione può aumentare la potenza del 15-20%, diminuire i consumi del 5% e incrementare la coppia almeno del 10%, ma soprattutto renderla immediatamente disponibile diminuendo il tempo di risposta del 75%.

    Turbocompressore a geometria variabile

    Vantaggi attuali e futuri

    Ma ci sono altri vantaggi. Un turbocompressore elettrico permette di eliminare la sovralimentazione doppia e la valvola wastegate, di creare effetti di lavaggio e ricircolo dei gas di scarico che oggi vengono indotti con EGR, sistemi di regolazione della fasatura e dell’alzata delle valvole. Oppure da cicli come Atkinson e Miller, che aumentano il rendimento, ma diminuiscono le prestazioni. Il turbocompressore elettrico permette di abbassare la cilindrata oppure essere sfruttato per far funzionare il motore in alcune fasi a carica magra favorendo la convergenza già in atto tra motore Diesel e Otto.

    Turbocompressore elettrico

    Una migliore elettrificazione

    I turbocompressori elettrici al lancio saranno integrati su sistemi ibridi a 48 Volt e gireranno fino a 100.000 giri/min e avranno potenze comprese tra 3 e 17 kW, ma gli specialisti stanno già lavorando a quelli a 400 Volt o 800 Volt, più potenti (fino a 34 kW), dunque più rapidi e veloci e, allo stesso tempo, in grado di recuperare maggiori quantità di energia.

    Questo vuol dire che c’è un potenziale anche per i full-hybrid e gli ibridi plug-in. Teoricamente, un sistema capace di recuperare energia in modo più costante permette anche un miglior utilizzo della batteria. Questo vuol dire automaticamente una batteria più piccola e meno energia per la sua gestione termica.

    Turbocompressore elettrico

    I CAMION più veloci della Formula 1

    La curiosità legata a queste macchine è che il loro sviluppo non è partito dalla Formula 1, ma ancora prima nei primi anni Duemila dai grandi motori dei mezzi industriali, anche quelli per mezzi stanziali.

    Trattasi di mezzi che hanno poca o nulla energia cinetica da recuperare, ma funzionano spesso a velocità costanti e in condizioni gravose. Spesso le tecnologie applicate alle automobili sono passate prima dai mezzi industriali. Potrebbe accadere lo stesso anche stavolta.

  • Le mie tre scelte di tecnologia al Salone dell’auto di Tokyo 2019

    Un salone molto giapponese

    Quest’anno al Tokyo Big Sight, fantastico centro congressi con ampi spazi fieristici che si raggiunge attraversando il Raimbow Bridge, con una meravigliosa vista della baia, sono soprattutto le case giapponesi a mettere in mostra idee e tecnologie.

    Tokyo Big Sight vista angolata da sotto
    Più futuro che presente

    In mostra quest’anno c’è più futuro che presente. Ottima notizia per i miei gusti, un po’ di delusione negli occhi e nelle riflessioni di addetti ai lavori che vengono fin quaggiù per vedere automobili.

    Non è il mio caso, a me ovviamente le automobili interessano, ma quello che mi interessa di più sono i progetti e le innovazioni.

    Le mie scelte tecnologiche

    Alla fine della visita, la domanda che mi fanno sempre in molti riguarda le mie preferenze.

    Cos’hai visto di interessante e cosa ti è piaciuto di più?

    Quest’anno la risposta a quella domanda doppia la condivido con tutti qui sul mio sito, selezionando quattro tecnologie.

    la mia preferita #1 – Mitsubishi Mi-Tech con ibrido turbogas

    Alla Mitsubishi Mi-Tech ho dedicato il mio primo articolo dal Salone di Tokyo 2019, per approfondire clicca qui e LEGGI Mitsubishi Mi-Tech ibrida Plug-in col Turbogas al posto dei pistoni.

    La micro turbina a gas multi combustibile, i quattro motori elettrici accostati alle singole ruote, l’idea di fare di questo prototipo l’emblema dell’ambizioso progetto della Mitsubishi Motors di continuare ad essere leader nella tecnologia ibrida Plug-in, fanno della Mi-tech un piccolo pezzo di storia del’automobile. E hanno certamente un ruolo fondamentale nell’innovazione e nella tecnologia vista a Tokyo

    Mitsubishi Mi-Tech Turbogas

    Tecnologia Turbogas

    Ecco qui sotto una turbina a gas di medie dimensioni (prodotta proprio dalla MitsubishiHitachi Power systems), dalla quale si può avere un’idea dell’estrema compattezza e sofisticazione della tecnologia turbogas. Sarà perchè sono un professore di Sistemi Energetici, ma trovo questa immagine molto ispirante per chi vuole guardare al futuro con slancio e concretezza.

    Turbogas Mitsubishi Hitachi

    La mia preferita #2 – Batterie al litio allo stato solido del prototipo Lexus LF-30

    Beh, chiunque voglia arrivare alla diffusione di massa della mobilità a zero emissioni secondo me deve avere due idee fisse in testa:

    • Sviluppare le fonti rinnovabili di energia;
    • Rendere utilizzabili nuovi vettori energetici producibili da fonti rinnovabili e utilizzabili a zero emissioni.

    I due vettori energetici che oggi conosciamo ed hanno queste caratteristiche sono l’idrogeno e l’elettricità.

    Evoluzione delle batterie al litio

    Per rimuovere ulteriori confini all’utilizzo dell’elettricità quello che conta è avere batterie sempre più capienti, sicure, economiche. La tecnologia del prossimo decennio è certamente quella del litio.

    Il suo prossimo gradino di sviluppo è nell’elettrolita allo stato solido. Che la Lexus LF-30 indica chiaramente come obiettivo raggiungibile nella parte bassa della carrozzeria laterale.

    Lexus LF-30 prototipo batterie litio stato solido

    Eccola qui la scritta luminosa più interessante dal punti di vista della tecnologia a Tokyo, che non a caso è posta su un pianale estremamente sottile.

    Se vuoi capire meglio perchè sia così importante quella piccola scritta, clicca qui e LEGGI articolo con VIDEO Ecco la verità sule batterie del futuro.

    Scritta Lexus Stato Solido

    La mia preferita #3 – Sistema ibrido della Honda Jazz

    La Honda Jazz porta su una compatta la soluzione già sul mercato a bordo della Honda CR-V. Si tratta di un’innovazione e di una perla dal punto di vista della tecnologia a Tokyo 2019 poco eclatante, perchè arriva direttamente su un prodotto che sarà in concessionaria tra pochi mesi anche in Italia.

    Il sistema della Honda (clicca qui e scopri come funziona il sistema full hybrid della Honda nel mio approfondimento) è già pronto per rendere questi ed altri modelli ibridi plug-in in un futuro molto vicino, ed anche esclusivamente elettrici con il solo aumento della capacità delle batterie e la conseguente evoluzione della logica di controllo.

    Honda Jazz Hybrid e Jazz Crosstar a metà

     

  • Toyota Mirai, il futuro a idrogeno è posteriore secondo Yoshikazu Tanaka

    Mirai significa futuro in giapponese ed è una parola che sta anche nel nome di Miraitowa che vuol dire “il futuro per sempre” ed è insieme a Someity, una delle due mascotte dei prossimi Giochi Olimpici e Paralimpici di Tokyo 2020.

    Miratowa e Someity mascotte Olimpiadi Tokyo 2020

    Mirai è anche il nome della prima auto ad idrogeno prodotta in serie da Toyota dal 2015 e lo sarà anche per la seconda generazione attesa per il 2020. Sorprendente per lo stile, ha debuttato in occasione della 46ma edizione del Salone di Tokyo in forma di concept, ma con un grado di compiutezza assolutamente degno di un’auto di serie.

    Ad accompagnarla come un’ombra c’era l’ingegnere capo in persona, Yoshikazu Tanaka (foto sotto) che aveva firmato già la prima generazione, prodotta in circa 10mila esemplari.

    Toyota Mirai concept

    Quali sono gli elementi di novità essenziali sulla nuova Mirai?

    «Un design attraente ed emozionale, un concetto totalmente nuovo grazie alla trazione posteriore, ad un posizione di guida più coinvolgente e ad un abitacolo più lussuoso per 5 persone. E poi c’è l’autonomia aumentata del 30%».

    Mi dice qualcosa di più sulla disposizione di tutti gli elementi del sistema di propulsione della nuova Mirai?

    «Al momento non posso dire nulla. Diremo di più quando organizzeremo le prime prove su strada. Posso dire solo che anche il motore è posizionato posteriormente».

    Toyota Mirai muso da sopra

    Allora perché la vettura ha questo cofano così lungo visto che non contiene il motore?

    «C’è qualcosa di molto interessante! In questo momento non possono ancora svelare cosa, ma c’è roba buona, glielo posso assicurare!»

    Questa nuova Mirai è la sua auto ad idrogeno ideale o è solo il secondo passo di un percorso appena iniziato?

    «È sicuramente un’automobile diversa, più evoluta. Abbiamo chiesto ai clienti della prima generazione e loro sono stati molto chiari: aumentare l’autonomia, lo spazio all’interno dell’abitacolo e avere un look più attraente. Partendo da questi presupposti, abbiamo creato una nuova combinazione e crediamo che sia la migliore».

    Toyota Mirai concept

    Può dirci di quanto è aumentata la densità di energia dello stack e quanto invece ne è diminuito il costo?

    «Abbiamo aumentato tutti i parametri fondamentali diminuendo i costi, ma non posso dire ancora quanto».

    La nuova Mirai nasce su una piattaforma completamente nuova o già esistente?

    «È basata su una piattaforma della famiglia modulare TNGA, la GA-L (quella delle Lexus LS e LC, ndr). La scocca è in acciaio e alluminio. Ma anche per questo, ne saprete di più tra un po’ di tempo… »

    Mentre ci dice questo, si vede benissimo che mister Tanaka brucia dalla voglia di dirci qualcosa.

    La discussione allora va alla precedente Mirai, a quando intervenne a Venezia per un convegno mentre la Laguna era ricoperta di neve e a tutti i punti caldi di una tecnologia più volte rimandata, più volte riproposta e forse ultimamente non compresa in tutte le sue potenzialità.

    Clicca qui e LEGGI l’articolo sull’incontro a Venezia con Tanaka, Chef Engineer della Toyota Mirai a Idrogeno.

    Che non sia il riflesso di chi vuole l’accettazione incondizionata dell’auto elettrica a batterie, senza discussioni o concorrenti?

    L’atteggiamento di Toyota in questo senso sembra molto aperto: deciderà il cliente, sta a noi costruttori offrire la soluzione migliore per lui.

    Toyota Mirai concept

  • Per scoprire il futuro dell’energia e dell’auto il mondo guarda al Giappone

    Il nuovo Imperatore

    Il 22 ottobre 2019 è una giornata storica per il Giappone, viene incoronato il nuovo imperatore Naruhito in una cerimonia dalle origini antiche e dalla forma minuziosamente impostata.

    Forse sarà proprio il nuovo imperatore Naruhito a decidere di modificarne le modalità, visto che il suo rapporto con la consorte Masako è descritto da chi è vicino alla famiglia imperiale come decisamente più moderno rispetto ai canoni che la stessa cerimonia descrive.

    La tradizione vuole infatti soltanto la presenza di ospiti di genere maschile e la stessa prima donna dell’impero ha una posizione secondaria e simbolicamente sottomessa rispetto all’autorità imperiale.

    Il futuro dell’energia e dell’auto

    Il 23 ottobre 2019 apre i battenti il Salone dell’auto di Tokyo, dove il nuovo sistema energetico basato sulle fonti rinnovabili ha un ruolo di assoluto protagonista.

    Nuovi modelli, presentazioni e interviste. Ma soprattutto futuro.

    Fonti rinnovabili, Idrogeno, elettricità e batterie al litio

    Il sistema che il Giappone sta costruendo per un futuro che lo liberi dalla grande dipendenza dall’energia nucleare (per la produzione elettrica) e dai combustibili fossili (per la mobilità di auto e bus) è basato sui quattro pilastri fonti rinnovabili, idrogeno, elettricità e batterie al litio.

    Fonti rinnovabili, innanzitutto il solare, l’eolico e il geotermico, diffusione del nuovo combustibile idrogeno e sviluppo della sua promettentissima filiera industriale, utilizzo di elettricità e batterie al litio – che sono valse al Giapponese Yoshino il premio Nobel per la Chimica 2019 LEGGI articolo Ioni di litio, la batteria da Premio Nobel per la Chimica – per un panorama che sia in grado di rispettare l’ambiente ed alimentare una delle più grandi economie del mondo anche per i prossimi decenni.

    Toyoya, Mitsubishi, Honda e Nissan

    Debutta la nuova Toyota Mirai a idrogeno, che sarà su strada entro la fine del 2020. Ma arriva anche la nuova inedita piattaforma dedicata all’auto elettrica a batterie della stessa Toyota.

    La Mitsubishi sviluppa la sua già consolidata presenza tecnologica nella trazione elettrica a batterie e la congiunge in maniera emblematica all’intero sistema energetico, mostrando il suo sistema Dendo Drive House che mostra le grandi potenzialità di un’auto finalmente in rete anche da un punto di vista energetico.

    Mitsubishi Dando Drive House V2H

    Clicca qui e LEGGI l’articolo e guarda il VIDEO Vehicle-to-grid, L’auto scambia energia con la rete elettrica e la casa.

    La Honda sviluppa la sua strategia su tutti i tre fronti, con nuovi modelli elettrici LEGGI Dossier – Honda e L’auto elettrica è una questione di stile.

    La Nissan evolve il suo sistema già leader di vendite nel mondo per le auto elettriche a batterei con la Nissan Leaf e prepara lo sbarco su tutti i principali mercati, Europa ed Italia compresi, della nuova tecnologia ibrida serie E-Power., LEGGI articolo con Video-Opinione Bruno Mattucci Nissan Italia, arriva l’ibrido E-Power.