Lauto elettrica è un veicolo elettrico, ovvero un'automobile con motore elettrico, che utilizza come fonte di energia l'energia elettrica immagazzinata in una o più batterie ricaricabili. Rispetto ai veicoli con motore a combustione interna, le auto elettriche sono più silenziose, hanno maggiore efficienza energetica, non hanno emissione di gas di scarico e hanno emissioni complessive inferiori. La ricarica di un'auto elettrica può essere effettuata in stazioni di ricarica che possono essere installate sia nelle abitazioni che nelle aree pubbliche.

Negli Stati Uniti e nell'Unione europea, a partire dal 2020, il costo di gestione dei più recenti veicoli elettrici è inferiore a quello delle auto a combustione equivalenti, a causa dei minori costi di rifornimento e manutenzione. Il costo di un'auto elettrica è mediamente più alto in confronto ad un'auto con motore a combustione interna; tuttavia i costi di gestione e manutenzione ridotti possono azzerare la differenza di prezzo dopo 5 anni di possesso (100.000 km).

Molti paesi agevolano l'acquisto di nuovi veicoli elettrici con meccanismi di incentivo, crediti d'imposta, sussidi e altre agevolazioni. L’Unione europea e altri paesi nel mondo si pongono l'obiettivo di eliminare gradualmente le vendite di auto alimentate da combustibili fossili e, più in generale, di ridurre la quantità di veicoli circolanti; questo per ridurre l'inquinamento atmosferico, promuovere la mobilità sostenibile, il car sharing e limitare gli effetti del cambiamento climatico.

Le auto elettriche, insieme ad altre tecnologie emergenti come la guida autonoma, i veicoli connessi e la mobilità condivisa, formano una visione del futuro della mobilità chiamata “Mobilità autonoma, Connessa, Elettrica e Condivisa” (ACES).

Caratteristiche L'auto elettrica è un mezzo di trasporto che fa affidamento a uno o più motori elettrici per la trazione su strada e che viene alimentato da batterie (BEV), oppure da pila a combustibile (veicolo a idrogeno a trazione elettrica o FCEV), oppure ancora da un motore termico che funge da generatore (motogeneratore) trasformando di fatto l'autovettura elettrica in veicolo ibrido del tipo in serie; esiste inoltre anche una soluzione intermedia, dove il motogeneratore serve solo per aumentare l'autonomia di un classico veicolo elettrico a batteria fungendo quindi da range extender (REX), conosciuto anche come unità di potenza ausiliaria, in inglese auxiliary power unit (APU); i veicoli in quest'ultimo caso possono prendere la denominazione di extended-range electric vehicles (EREV), range-extended electric vehicles (REEV), o range-extended battery-electric vehicle (BEVx).Auto ibride range extender, tutto sulle "elettriche a benzina" Quello che differenzia le auto elettriche con motogeneratore rispetto alle ibride in serie è la capacità del motogeneratore, che nel primo caso ha solo la possibilità di ricaricare la batteria, mentre nel secondo è in grado di far funzionare il veicolo.La famiglia di veicoli elettrici

Tali possibilità di funzionamento rendono il panorama dell'auto elettrica abbastanza vario (in alcuni casi andando a intersecarsi con i veicoli ibridi ed in particolar modo con i PHEV), sebbene in ogni caso un'autovettura elettrica sia caratterizzata da un motore elettrico che ha il compito della trazione e da una fonte di energia elettrica. Altri aspetti del mezzo possono anche non differire rispetto ad un analogo mezzo a combustione interna, come nel caso della Tesla Roadster che è strettamente derivata dalla Lotus Elise15 anni fa la Tesla Roadster, che avrà (si spera) un’erede. Un altro aspetto che può ulteriormente differenziare un'autovettura elettrica da una a motore termico è il cambio, che nei veicoli elettrici è nella maggior parte dei casi ridotto ad un solo rapporto (rimane la cascata d'ingranaggi) o al più limitato a due rapporti di trasmissione; difficilmente ci si può imbattere in mezzi con più rapportiFormula E | Quante marce ha ?.

Tra le varie alternative, negli ultimi anni si è sempre più delineata come preferibile la variante a batteria (BEV), la cui famiglia fa ampio uso di telai del tipo skateboard, con batterie inglobate nello stesso o avvitate al telaio, soluzione che ha permesso di migliorare la distribuzione dei pesi e del baricentro del mezzo elettrico.

Storia

Comparsi i primi prototipi dimostrativi nella prima metà dell'Ottocento, tra i quali si ricorda la carrozza elettrica realizzata da Robert Anderson tra il 1832 e il 1839, il primo prototipo evoluto di autovettura elettrica fu costruito dal britannico Thomas Parker nel 1884, utilizzando delle batterie ad alta capacità da lui progettate, sebbene la Flocken Elektrowagen del 1888, del tedesco Andreas Flocken, sia comunemente indicata come la prima autovettura elettrica mai realizzata.Neue Presse Coburg: Elektroauto in Coburg erfunden (German)

La propulsione elettrica era tra i metodi preferiti di locomozione per gli autoveicoli costruiti tra la fine del XIX secolo e l'inizio del XX secolo, in quanto fornivano un livello di comfort e di affidabilità che non poteva essere raggiunto attraverso i motori a combustione del tempo.

I veicoli elettrici a batteria, prodotti dalle ditte Anthony Electric, Baker Electric, Detroit Electric e altre, nel corso dei primi anni del XX secolo e per un certo tempo, si vendettero di più rispetto ai veicoli a combustione. A causa però dei limiti tecnologici delle batterie, e della mancanza di una qualsiasi tecnologia di controllo della carica e della trazione (a transistor o a valvola termoionica), la velocità massima di questi primi veicoli elettrici era limitata a circa 32 km/h.

Successivamente, i progressi tecnologici nel settore automobilistico portarono l'affidabilità, le prestazioni e il comfort dei veicoli a benzina a un livello tale per cui il conseguente successo commerciale relegò i veicoli elettrici in pochissimi settori di nicchia: secondo alcune stime, il parco di autoveicoli elettrici alla fine del XX secolo aveva raggiunto un picco di sole unità su scala mondiale. Nonostante i limiti, nel corso del Novecento si continuò a sperimentare e a proporre nuovi prototipi di auto elettriche.

Tuttavia, a partire dalla fine degli anni novanta del XX secolo, il mercato dei veicoli elettrici cominciò a beneficiare dei progressi ottenuti nella ricerca e nello sviluppo di nuove tecnologie per le batterie, in particolare basate sul litio, pilotati dall'impetuosa crescita della domanda di computer portatili e di telefoni cellulari, con la richiesta da parte dei consumatori di schermi più larghi e più luminosi e di batterie di più lunga durata.

Nel 2020, la Tesla Model 3 è diventata l'auto elettrica più venduta al mondo e nel 2021 è stata la prima a superare il milione di vendite.

Nel 2021 quasi il 10% delle auto vendute nel mondo erano elettriche, il parco circolante era salito a 16,5 milioni, il triplo rispetto al 2018.

Nel quarto trimestre del 2023, la casa automobilistica cinese BYD ha sorpassato la Tesla in quanto a numero di auto elettriche vendute nel mondo, avendo consegnato 526.000 auto, contro le 484.000 della casa americana, comunque sopra le attese degli analisti per il periodo.

Dall'anno successivo il sorpasso della casa cinese BYD si è consolidato ulteriormente anche grazie al forte aumento delle vendite in Asia e America Latina e all'ingresso di nuovi brand emergenti provenienti da altri mercati.

Batteria

Costituisce l'elemento tecnologico che accumula l'energia elettrica necessaria per il funzionamento dell'auto elettrica, che potrebbe essere paragonato o concepito in modo equivalente al serbatoio di combustibile o carburante dei veicoli a combustione, anche se ci sono differenze di peso, che nel caso delle batterie rimane costante, mentre nei veicoli a combustione il serbatoio si alleggerisce con il suo svuotarsi; così come sui tempi di ricarica o rifornimento, che risultano maggiori rispetto ad un serbatoio, ma in compenso alcuni veicoli riescono ad utilizzare la batteria come elemento strutturale.

Le batterie sono tipicamente il componente più costoso dei BEV. Sebbene il costo di fabbricazione della batteria sia elevato, l'aumento della loro produzione porta a un sensibile abbassamento dei costi nel momento in cui la produzione dei BEV raggiungerà valori che si avvicinano al numero dei veicoli a combustione interna commercializzati al giorno d'oggi.

Tecnologie e sviluppo Le batterie ricaricabili utilizzate nei più diffusi veicoli elettrici si basano sul litio (le litio-ione, le Li-ion polimero, le litio-ferro-fosfato). In passato si utilizzavano l'accumulatore piombo-acido ("inondate" e VRLA), il NiCd e il tipo a NiMH. Attualmente negli anni 20 del terzo millennio le batterie agli ioni di litio sono le più utilizzate in ambito automobilisticoBatterie per auto elettriche: le differenze tra i modelli più diffusi.

Tra le batterie più promettenti in via di sviluppo vi sono le batterie al litio-titanio (titanato di litio e litio-diossido di titanio) ed eventualmente nuove varianti della pila zinco-aria (che però non possono essere ricaricate in situ). Dal 2011, la Toyota è al lavoro per mettere a punto una nuova generazione di accumulatori agli ioni di litio ricaricabili in 7 minuti.

Ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore stanno studiando una batteria gel di diossido di titanio; nel 2014 hanno presentato un prototipo che si carica fino al 70% in due minuti.

Nel 2017, la startup israeliana StoreDot ha presentato un prototipo funzionante di batteria che permette la ricarica completa in 5 minuti, per un'autonoma di circa 480 km, in una berlina elettrica di grandi dimensioni. L'unica criticità presentata dal prototipo è che per ottenere 100 km di autonomia necessita di una stazione di ricarica in grado di fornire una potenza di almeno 200 kW.

Nel 2023 Northvolt sviluppa la prima batteria agli ioni di sodio senza litio e cobalto., nel 2023 viene presentata la prima autovettura con batterie di questa tecnologia agli Na-ionBatterie al sodio: quale futuro nelle auto

Per le batterie ci sono state altre soluzioni, quali la tecnologia a stato solido"Le batterie agli ioni di litio sono al capolinea", parola di BMW, nel 2023 viene presentata la prima autovettura con batterie di questa tecnologia.Prima auto con batterie a stato solido: è la cinese Baoya FB77 da 600 km

Ricarica Le batterie delle auto elettriche devono essere ricaricate periodicamente (vedi anche Sostituzione delle batterie, più sotto). Le auto elettriche solitamente vengono caricate dalla rete elettrica, ma esistono anche soluzioni di ricarica ad isola (non connesse alla rete elettrica nazionale).

I tempi di ricarica sono molto variabili a seconda della fonte utilizzata per la stessa, ma in caso di condizioni ottimali la maggior parte delle auto elettriche moderne (es. Nissan Leaf, Tesla Model S, Renault Zoe, BMW i3) possono essere ricaricate all'80% della loro capacità in 30 minuti con ricarica in corrente continua, che nel caso della Tesla Model S e Tesla Model X riescono a caricare fino a 67,5 kWh, sufficienti per percorrere mediamente 290 km.

Oggi gli standard di ricarica in uso nel mondo delle auto elettriche sono differenti; dove per la ricarica in corrente alternata si ha la Spina Schuko (Modalità 1 e Modalità 2), Spina Yazaki di tipo 1 (Modalità 3), Spina Mennekes di tipo 2 (Modalità 3), Spina Scame di tipo 3A (Modalità 3); mentre per la ricarica in corrente continua si ha il connettore CHAdeMO (Modalità 4) e il connettore COMBO1 e CCS COMBO2 del sistema di ricarica combinato (CCS) (Modalità 4).

Alimentazione domestica