Come funzionano effettivamente i veicoli elettrici, le auto a benzina e le ibride

Tre sistemi di propulsione ora competono per i clienti in tutto il mondo: motori a benzina convenzionali, veicoli ibridi-elettrici (HEV) e veicoli completamente elettrici (EV), con i veicoli ibridi plug-in (PHEV) situati nel mezzo. Ognuno converte l'energia immagazzinata in movimento attraverso un percorso meccanico ed elettrico diverso, il che influisce sull'autonomia di guida, sul tempo di rifornimento o ricarica e sulle emissioni di scarico.

Come si muove un'auto a benzina

Un veicolo a benzina convenzionale brucia carburante all'interno di un motore a combustione interna, che aziona un cambio e poi le ruote. Secondo il FuelEconomy.gov del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, i veicoli a benzina convertono solo circa il 12% al 30% dell'energia immagazzinata nel carburante in potenza che effettivamente raggiunge le ruote; la maggior parte del resto viene persa come calore durante la combustione.

Come si muove un veicolo elettrico

L'Agenzia per la Protezione dell'Ambiente degli Stati Uniti (EPA) descrive un EV come avente "una batteria invece di un serbatoio di benzina e un motore elettrico invece di un motore a combustione interna." FuelEconomy.gov aggiunge che gli EV sono azionati da uno o più motori elettrici alimentati da batterie ricaricabili, che vengono ricaricate collegandosi a una fonte di energia elettrica e attraverso la frenata rigenerativa durante la guida.

Questo design converte l'energia immagazzinata in movimento in modo molto più efficiente. FuelEconomy.gov afferma che gli EV convertono oltre il 77% dell'energia elettrica prelevata dalla rete in potenza alle ruote, rispetto al 12%-30% per i motori a benzina.

Come gli ibridi e gli ibridi plug-in combinano entrambi

Un veicolo ibrido-elettrico (HEV) abbina un motore a benzina con un motore elettrico e una batteria, ma la batteria non può essere collegata. Secondo il FuelEconomy.gov del Dipartimento dell'Energia, la batteria viene ricaricata solo attraverso la frenata rigenerativa e dal motore a combustione stesso. Il motore elettrico assiste il motore durante l'accelerazione, il sorpasso o la salita, il che consente ai produttori di utilizzare un motore più piccolo e più efficiente, e il motore si spegne automaticamente alle fermate per evitare il funzionamento a vuoto.

Un veicolo ibrido-elettrico plug-in (PHEV) combina una batteria, un motore elettrico, un serbatoio di benzina e un motore a combustione, e utilizza sia l'elettricità che la benzina come fonti di carburante, secondo l'EPA. A differenza di un ibrido convenzionale, la batteria di un PHEV può anche essere ricaricata da una fonte di energia esterna. L'EPA afferma che i PHEV producono emissioni di scarico ogni volta che il motore a benzina è in funzione.

La frenata rigenerativa spiegata

La frenata rigenerativa è una caratteristica condivisa da EV, HEV e PHEV. FuelEconomy.gov la descrive come un sistema che utilizza il movimento in avanti delle ruote durante la decelerazione o la frenata per ruotare il motore elettrico al contrario, il che sia rallenta l'auto che rimanda l'elettricità nella batteria, recuperando l'energia che un'auto a benzina convenzionale perderebbe interamente come calore nei freni.

Misurazione delle emissioni

L'EPA afferma che gli EV producono zero emissioni di scarico, mentre la ricarica della batteria può aggiungere un po' di inquinamento nella centrale elettrica a seconda di come viene generata l'elettricità. Tuttavia, l'EPA afferma che le emissioni totali legate alla guida di un EV sono generalmente inferiori a quelle di un'auto a benzina, in particolare dove l'elettricità proviene da fonti rinnovabili come l'eolico. I PHEV producono emissioni di scarico solo quando il motore a benzina è in funzione, mentre gli HEV convenzionali e le auto a benzina emettono inquinanti dal motore continuamente durante il funzionamento.

Perché sta ricevendo attenzione ora

La questione di come questi sistemi differiscono sta diventando più rilevante poiché le vendite di EV aumentano globalmente. L'outlook globale sui veicoli elettrici 2026 dell'Agenzia Internazionale dell'Energia (AIE) ha scoperto che le vendite di auto elettriche sono cresciute del 20% in tutto il mondo nel 2025 superando 20 milioni di unità, il che significa che circa un quarto di tutte le auto nuove vendute quell'anno erano elettriche. L'AIE proietta che le vendite raggiungeranno 23 milioni nel 2026, vicino al 28% del totale globale.

L'adozione regionale varia notevolmente, riferisce l'AIE. In Cina, le auto elettriche hanno rappresentato quasi il 55% di tutte le vendite di auto nel 2025. In Europa, le vendite sono aumentate di più del 30% raggiungendo il 28% del mercato, che l'AIE collega a normi CO2 dell'Unione Europea più rigorose per le auto. Negli Stati Uniti, le vendite di auto elettriche sono rimaste poco sotto il 10% del mercato, e l'AIE afferma che la fine dei crediti fiscali federali per i veicoli elettrici ha coinciso con un calo delle vendite verso la fine del 2025.

L'AIE ha anche stimato che la flotta EV globale ha evitato il consumo di circa 1,7 milioni di barili di petrolio al giorno nel 2025, una cifra che l'agenzia proietta potrebbe triplicarsi a circa 5 milioni di barili al giorno entro il 2030.

Compromessi che rimangono

FuelEconomy.gov nota che i veicoli a benzina offrono ancora un'autonomia di guida più lunga con un solo pieno e un rifornimento più veloce rispetto ai veicoli elettrici, che possono richiedere tra circa 3 e 12 ore per ricaricarsi completamente a seconda del caricabatterie utilizzato; FuelEconomy.gov nota che una ricarica rapida all'80% della capacità può richiedere circa 30 minuti su caricabatterie costruiti a questo scopo. Gli ibridi e gli ibridi plug-in sono posizionati come un'opzione intermedia: gli HEV non richiedono affatto infrastrutture di ricarica, mentre i PHEV possono percorrere brevi tragitti con l'elettricità ma si affidano ancora alla benzina per i viaggi più lunghi, secondo l'EPA.