L’autonomia dei veicoli elettrici

L’autonomia dei veicoli elettrici continua ad essere uno degli argomenti più controversi, e di maggior interesse, per chiunque voglia passare ad un’auto elettrica. Ci si può fidare di quello che dichiarano i costruttori?


NEDC, WLTP e prove su strada.

Gli acronimi utilizzati per valutare i dati di consumo di carburante, o di autonomia di un veicolo, sono poco chiari così come quelli utilizzati per i veicoli elettrici. La realtà è che il dato dei costruttori sul consumo di carburante, così come sull’autonomia, indipendentemente dal fatto che il veicolo sia alimentato con motore a benzina, diesel o elettrico,  può essere considerato come un riferimento di massima, non come un dato certo.

Il meno preciso in assoluto è il Nuovo ciclo di guida Europeo (NEDC – New European Driving Cycle), introdotto negli anni ’80, che si basava sulla ripetizione di quattro cicli “urbani”, a una velocità massima di 50 km/h, e uno extraurbano, alla velocità massima di 120 km/h. Essendosi dimostrato poco realistico, è oramai di fatto superato.



Dal 2017 è stato sostituito dal WLTP (Worldwide harmonised Light vehicle Test Procedures), che definisce una procedura più rigorosa per determinare i livelli di inquinanti, di emissioni di CO2 e consumo di carburante o di energia, tenendo in considerazione una serie di parametri ben definiti: cambio di marcia, peso della vettura (inclusi passeggeri, eventuali merci ed optional presenti a bordo), tipologia e qualità del carburante, temperatura ambiente e pneumatici.

In ogni caso anche questo metodo non può essere considerato affidabile al 100% perché il numero di variabili in gioco è troppo alto, e non tutte possono essere prese in considerazione in una fase di test. Nella realtà, così come per i veicoli tradizionali, ci si renderà conto della reale autonomia dell’auto elettrica solo dopo averla guidata per un certo periodo, e sarà legata allo stile di guida, alle strade percorse, alla stagione, ecc.

E’ chiaro che dopo gli scandali degli scorsi anni sui consumi reali dei motori a combustione, in particolare i diesel, ci si sarebbe aspettato, sia a livello normativo che da parte dei diversi produttori di auto, una maggior attenzione su questo tema, per poter garantire maggior trasparenza e precisione. Lato veicoli elettrici, nonostante questo sia un capitolo nuovo nel mercato automotive, non sembra la situazione sia molto cambiata e c’è sicuramente spazio di miglioramento per arrivare a dati di autonomia più realistici.

Purtroppo, quest’ansia da autonomia di percorrenza che colpisce chiunque si inizi ad interessare all’auto elettrica, vero e proprio tallone d’Achille per questa tecnologia, continua ad essere amplificata da queste differenze. Anche se vedremo che, in alcuni casi, ci stiamo avvicinando a dati più realistici.

Il lato positivo è che questa preoccupazione è anche al centro dell’attenzione dei maggiori costruttori. Se guardiamo agli ultimi modelli introdotti sul mercato, è evidente l’aumento di capacità delle singole batterie e, di conseguenza, dell’autonomia di percorrenza dei veicoli.

In alcuni casi, come la Tesla Model 3 e la Jaguar I-PACE, i costruttori indicano ormai fino 500 km di autonomia (rispettivamente 530 e 470 dichiarati).


Jaguar i-PACE [Fonte: Jaguar]

Ma anche modelli più alla portata, come la Nissan Leaf, hanno affiancato la versione con batteria da 40 kWh (e 270 km dichiarati di autonomia) con una da 62 kWh (e 385 km di autonomia). Sempre dati basati sulla procedura WLTP.

Vediamo qualche dettaglio in più su questo standard, per capirne il livello di affidabilità, anche se ribadiamo che poi sono le condizioni e lo stile di guida, insieme a fattori esterni come le condizioni meteorologiche, la temperatura esterna e la tipologia di percorso ad influenzare pesantemente i consumi.


Le basi della procedura WLTP

  • É stata introdotta per migliorare la qualità dei dati a disposizione dei consumatori in tema di consumi (per veicoli con motore a combustione, come benzina e diesel) e autonomia di percorrenza (per le auto elettriche)
  • Lo standard precedente (NEDC – New European Driving Cycle) fu introdotto negli anni ’80 e basato su test di laboratorio, per cui poco paragonabili a reali condizioni di guida
  • La procedura WLTP, invece, usa dati di guida reali, per cui i risultati riflettono in maniera più precisa le condizioni di guida quotidiane. Lo standard è stato sviluppato da rappresentanti dell’Unione europea, del Giappone e dell’India, sotto la guida del Forum mondiale dell’UNECE (Commissione economica per l’Europa delle Nazioni Unite), con l’obiettivo di armonizzare la regolamentazione sui veicoli. La versione finale è stata pubblicata nel 2015.
  • Nonostante sia stato previsto come standard a livello mondiale, l’Europa è stata la prima ad adottarlo formalmente come modello per i test di consumo e autonomia dei veicoli.
  • Tra le condizioni previste in fase di test, nella procedura WLTP troviamo:
    • Un comportamento di guida più realistico
    • Situazioni di guida differenziate, che includano circuiti urbani, extra-urbani, statali e autostrade
    • Distanze più lunghe
    • Stili di guida che includano accelerazioni e frenate più simili ad un andamento reale
    • Velocità medie e massime maggiori
    • Temperature ambientali più realistiche

Nissan Leaf EV
Nissan Leaf [Fonte: Nissan]

Quali sono le differenze principali tra i 2 standard, NEDC e WLTP?

Vediamoli un pò più nel dettaglio.

  • Ciclo di test:
    • NEDC: singolo ciclo di test
    • WLTP: ciclo di test dinaminco
  • Distanze:
    • NEDC: 11 km
    • WLTP: 23,25 km
  • Velocità media:
    • NEDC: 34 km/ora 
    • WLTP: 46,5 km/ora
  • Velocità massima:
    • NEDC: 120 km/ora 
    • WLTP: 131 km/ora
  • Attualmente nelle valutazioni di alcune case automobilistiche si trovano ancora riferimenti sia al metodo NEDC e al WLTP, anche se dal Settembre 2017 il metodo NEDC è in fase di dismissione e più di frequente troviamo solo il consumo o l’autonomia basati sul metodo WLTP.
  • Da notare infine gli altri fattori che influenzano l’autonomia di un veicolo:
    • Temperatura esterna
    • Stato di carica e condizioni delle batterie
    • Stile di guida
    • Carico del veicolo
    • Elettronica del veicolo
    • Parametri di riscaldamento e condizionamento dell’abitacolo

Alcuni esempi

Prendiamo ora alcuni modelli di auto e vediamo quali sono le differenze tra i 2 metodi di valutazione dell’autonomia ed un test di guida su strada.


Renault Zoe 2020

  • Capacità della batteria: 52 kWh
  • Autonomia NEDC: 557 km
  • Autonomia WLTP: 395 km
  • Autonomia reale (fonte hdmotori, circuito misto ):  345 km

In pratica l’autonomia reale risulta essere un 15% in meno rispetto a quanto stimato con il modello WLTP.

Interessante anche utilizzare il simulatore presente sul sito Renault per vedere come varia l’autonomia dichiarata se cambiano le condizioni di guida. Ad esempio passando da una velocità media di 70 km/h a 90 km/h, ad una temperatura di 25° C invece di 20° C, a parità di pneumatici l’autonomia si riduce, come è logico, a 322 km. Mentre scendendo a 50 km/h di media, l’autonomia sale a 472 km.  

Passando ai tempi di ricarica, ovviamente questi variano in base al tipo di soluzione utilizzata.

Per fare alcuni esempi, ipotizzando di voler ricaricare la batteria all’80% della sua capacità:

  • Colonnina ricarica rapida 50kW DC (3x80A): 1h5’
  • Wallbox/Colonnina  22kW AC (3x32A): 2h15’
  • Wallbox/Colonnina  11kW AC (3x16A): 4h30’
  • Wallbox/Colonnina  7,4kW AC (32A): 6h54’
  • Presa domestica 2,3kW AC (10A): 29h24’

Per approfondimenti sui tempi di ricarica potete rileggere l’articolo dedicato all’argomento.


Renault Zoe [Fonte: Renault]


Nissan Leaf E+

Se prendiamo invece la Nissan Leaf E+, quali sono le differenze?

  • Capacità della batteria: 62 kWh
  • Autonomia NEDC: 480 km
  • Autonomia WLTP: 385 km
  • Autonomia reale (fonte hdmotori, percorso misto città e extra-urbano):  387 km

In questo caso i dati WLTP sembrano essere molto vicini a quelli reali.

Gli esempi qui sopra, specie con le simulazioni di diverse situazioni di guida, non fanno però che evidenziare come sia poi il singolo automobilista a doversi tarare sulla base dell’esperienza e del proprio stile di guida.

Certo è che i nuovi modelli con batterie di capacità sempre più elevata abbinati a reti di ricarica sul territorio sempre più capillari, permetteranno a breve di ridurre notevolmente la preoccupazione sull’autonomia di percorrenza anche per i veicoli elettrici.


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Autore

Roberto Canu

Laureato in Ingegneria Elettronica, Roberto è il co-fondatore di GBSOLS S.r.l. (Green Building Solutions), società dedicata allo sviluppo del mercato dell’efficienza energetica e delle energie rinnovabili. In precedenza è stato co-fondatore di Myenergy S.r.l., che dal 2006 è cresciuta nel mercato del fotovoltaico in Italia, e ancora prima ha rivestito diversi ruoli manageriali in Hewlett Packard come responsabile di team internazionali e di progetti multi-organizzazione. E' parte dello staff manageriale di e-zoomed sin dall'inizio del progetto, con il ruolo di responsabile dello sviluppo in Italia e CTO del gruppo.

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