Mobilità elettrica vs tradizionale: i dati della carbon footprint

Sulla strada verso l’impatto zero: prendendo come riferimento la ID.3¹ i tecnici dello Sviluppo Tecnico Volkswagen hanno confrontato l’impronta di carbonio delle auto elettriche in Europa con quella dei veicoli con motore a combustione interna. I dati parlano chiaro.

Il dibattito sulla mobilità elettrica è sempre più ampio e approfondito. E quando si parla di carbon footprint, le discussioni si fanno animate: le auto 100% elettriche sono realmente più sostenibili rispetto a quelle dotate di moderni motori a combustione interna? Negli ultimi anni abbiamo sentito moltissime volte questa domanda, e allora partiamo dalle certezze: se un’auto elettrica viene ricaricata con elettricità prodotta da fonti rinnovabili, durante il suo funzionamento non produce emissioni di CO₂. Ma per misurare l’impronta di carbonio di un veicolo elettrico non è sufficiente considerare la fase di utilizzo, ovvero quella che inizia nel momento in cui l’auto viene consegnata al cliente – va analizzato a fondo anche il processo di produzione, in tutte le sue parti.

Il Gruppo Volkswagen sta progressivamente riducendo le emissioni di CO₂ durante la produzione, sia attraverso l’utilizzo di elettricità green (da fonti rinnovabili), sia migliorando l’efficienza dei propri processi. E le emissioni di anidride carbonica attualmente inevitabili, cioè quelle che al momento il Gruppo e i suoi fornitori non possono evitare di  generare, sono compensate attraverso l’adesione a progetti di protezione del clima certificati in modo indipendente secondo i più elevati standard. In questo modo, le Volkswagen ID.3 e ID.4² vengono già consegnate ai clienti con un impatto pari a zero in termini di emissioni di CO₂.

Calcolare l’impronta di carbonio

Affinché i calcoli sulle emissioni di anidride carbonica siano attendibili, tutti i valori relativi a ogni singolo componente devono essere misurati correttamente. Anche i componenti stessi, in ogni caso, sono oggetto di studi continui per diminuire il loro impatto sul clima durante la produzione, a partire dagli elementi che ne hanno uno maggiore, cioè il sistema di batterie, l‘acciaio e l’alluminio. Sei specialisti dello Sviluppo Tecnico Volkswagen hanno condotto un’analisi approfondita che ha portato a un risultato evidente: già oggi un’auto elettrica in Europa è significativamente più rispettosa del clima di una con motore a combustione interna, lungo l’intero ciclo di vita. Entriamo nel dettaglio.

Valutare il ciclo di vita

La metodologia per calcolare le emissioni dell’intero ciclo di vita si basa sullo standard ISO 14040 (LCA, life cycle assessment) valido a livello globale. Questo standard prende in considerazione tutti i processi, mentre sia la procedura che i risultati devono essere verificati da un esperto indipendente. Dal 1996, ai tempi della Golf III, Volkswagen valuta il ciclo di vita dei propri modelli, ottimizzando costantemente il metodo e i processi e ampliando la base dati.

Partendo dall’elenco dei componenti e dei materiali (circa 5.000 voci), tutti i dati vengono importati in unico software, che poi effettua il calcolo delle risorse impiegate e della CO₂ generata per la produzione del veicolo. In totale si tratta di analizzare circa 40.000 processi, che mappano tutta la catena del valore della produzione.

Database aggiornato

Il database Volkswagen, in cui vengono registrate diverse migliaia di informazioni, e i dati dei fornitori sono controllati e aggiornati accuratamente ogni anno. Dopo che tutte le informazioni sono state verificate da un esperto indipendente, viene  fornita una certificazione finale. I dati relativi alla ID.3, per esempio, sono stati certificati da TÜV Nord.

Gli stessi schemi e dati certificati dal TÜV sono stati utilizzati per confrontare un veicolo elettrico con un modello equivalente – ovvero dello stesso segmento e con caratteristiche ed equipaggiamenti il più simili possibile, per assicurare un’equa comparazione – con motorizzazione benzina e Diesel.Il confronto delle emissioniCome si evince dal grafico riportato a destra (figura 1), nonostante le maggiori emissioni generate nella fase di produzione – che include tutte le emissioni di CO₂ della catena del valore cradle-to gate, quindi dall’estrazione delle materie prime all’assemblaggio presso gli impianti produttivi, passando per la costruzione di prodotti semilavorati e componenti – il veicolo 100% elettrico (o BEV, Battery Electric Vehicle) ottiene risparmi significativi su un ciclo di vita di 200.000 km, considerando il mix energetico medio europeo, rispetto ai veicoli Diesel e benzina.La produzione della batteria agli ioni di litio è il passaggio che incide di più sull’impronta di carbonio (figura 2), non solo per l’energia necessaria per costruire le celle, ma anche per i processi a monte, come l’estrazione delle materie prime, la realizzazione del materiale catodico e l’utilizzo della grafite per l’anodo.

Figura 1: confronto del bilancio CO2 di un’auto elettrica, un’auto a benzina e una a gasolio nel segmento compatto in Europa.L’evoluzione della batteriaRispetto alla batteria utilizzata per la e-Golf³, quella di nuova generazione della ID.3 rappresenta un enorme progresso, perché con il nuovo materiale catodico la sua capacità è aumentata lasciando i costi invariati. Inoltre, Il Gruppo ha vincolato il fornitore delle celle ad utilizzare solo energia green per realizzarle. In questo modo l’impronta di carbonio specifica è scesa da 110 kg CO₂e/kWh a 62 kg CO₂e/kWh (figura 3). Nel prossimo futuro anche la produzione del materiale catodico e della grafite potrà generare meno CO₂, così come la lavorazione di altri materiali fondamentali quali l’acciaio e l’alluminio.

Figura 2: gli hotspot (materiali, processi ed elementi più impattanti) nella produzione della ID.3.Le fonti rinnovabiliGià con l’attuale mix energetico europeo un veicolo elettrico è più sostenibile di uno tradizionale, ma con l’aumentare della quota di energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili – come pianificato dall’Unione Europea – le emissioni di CO₂ scenderanno ancora, migliorando ulteriormente il bilancio complessivo delle auto 100% elettriche. Del resto l’elettricità è la fonte energetica maggiormente coinvolta nel processo di decarbonizzazione: un trend che continuerà e si intensificherà nei prossimi anni, rendendo la mobilità elettrica ancora più sostenibile.

Figura 3: Miglioramenti significativi per la carbon footprint della batteria.

L’efficienza dell’elettrico

Di tutti i motori che possono muovere un’auto, quello elettrico è il più efficiente, perché ha pochissime dispersioni. L’utilizzo di elettricità pulita, e quindi a impatto zero in termini di CO₂, e prodotta localmente dovrebbe essere una priorità per chi guida veicoli 100% elettrici (e ibridi plug-in, i PHEV). Inoltre, le analisi economiche di diverse fonti di energia – comprese le possibili importazioni di carburanti sintetici eFuels o eH2 da regioni ricche di sole e vento – e tecnologie mostrano che la soluzione più conveniente per la grande maggioranza degli utenti rimane sempre il veicolo elettrico BEV (Battery Electric Vehicle).

Essere sostenibili oggi

Il consumo di elettricità green nella fase di utilizzo ha un evidente impatto positivo: chi ricarica un’auto elettrica con energia da fonti rinnovabili, già oggi può guidare in modo quasi neutro in termini di CO₂. La mobilità elettrica consente di ridurre significativamente la CO₂ emessa e porta un contributo importante, da parte del Gruppo Volkswagen, al raggiungimento degli obiettivi climatici definiti dagli Accordi di Parigi.

¹ ID.3 – consumo di energia combinato in kWh/100 km (NEDC): 15,4-14,5; emissioni di CO₂ in g/km: 0; classe di efficienza: A+

² ID.4 – consumo di energia combinato in kWh/100 km (NEDC): 16,9-16,2; emissioni di CO₂ in g/km: 0; classe di efficienza: A+

³ e-Golf – consumo di energia combinato in kWh/100 km (NEDC): 12,9 – 13,8; emissioni di CO₂ in g/km: 0; classe di efficienza: A+