Una tecnologia fondamentale nelle auto elettriche è la frenata rigenerativa, un sistema che permette di migliorare l’efficienza energetica delle vetture a zero emissioni. Questo meccanismo viene utilizzato non solo nei veicoli elettrici, ma anche nelle macchine ibride plug-in, mild hybrid e full hybrid per ottimizzare le performance della batteria e del motore elettrico.
Questo semplice processo permette di ricaricare la batteria senza ricorrere a una fonte esterna, sfruttando l’energia disponibile durante la guida che in genere viene sprecata. Scopriamo come funziona il recupero dell’energia in frenata e quali vantaggi offre nel campo della mobilità sostenibile.
A cosa serve la frenata rigenerativa
Tutte le automobili sfruttano l’attrito per rallentare il veicolo, il quale viene esercitato dalle pinze sui dischi dei freni per ridurre la velocità della vettura. Durante questo processo viene generata un’elevata quantità di energia cinetica, la quale si trasforma in calore e viene sprecata disperdendosi nell’aria e venendo assorbita in parte dai freni stessi.
Per questo motivo nelle corse automobilistiche, dove le frenate sono particolarmente intense, l’elevato calore generato dalle decelerazioni rende i freni incandescenti. Si tratta di calore dissipato, energia che può essere recuperata attraverso un sistema di frenata rigenerativa rendendo le automobili energeticamente più efficienti.
La frenata rigenerativa, dunque, serve per il recupero dell’energia in frenata che altrimenti verrebbe dispersa durante le decelerazioni. Questa energia viene utilizzata per ricaricare la batteria agli ioni di litio delle auto elettriche e ibride, convertendo l’energia cinetica liberata dalla frenata in energia elettrica per la ricarica degli accumulatori del veicolo.
Come funziona la frenata rigenerativa
Vediamo adesso come funziona la frenata rigenerativa delle auto ibride ed elettriche nel dettaglio. Questo processo inizia quando il guidatore aziona il pedale del freno, un’azione che comporta il funzionamento inverso del motore elettrico. I powertrain elettrici, infatti, possono operare sia in avanti che indietro, in entrambe le direzioni.
Quando si preme sul pedale dell’acceleratore il motore elettrico entra in funzione e muove le ruote, spingendo la macchina in avanti. Quando invece si preme sul pedale del freno il movimento del propulsore elettrico è opposto, un funzionamento inverso che consente di generare energia elettrica e ricaricare la batteria della vettura.
Questo sistema funziona in modo ottimale con le frenate delicate, ad esempio quando si guida l’automobile in città con accelerazioni e decelerazioni continue ma non intense. Ad ogni modo, molti veicoli elettrici e ibridi dispongono di tecnologie che aiutano i conducenti a sfruttare appieno questo processo, mostrando quando la frenata rigenerativa è più efficace.
Quali auto usano la frenata rigenerativa?
Oltre all’auto elettrica la frenata rigenerativa è utilizzata anche dalle macchine ibride, sia dai modelli ibridi plug-in con batteria ricaricabile esternamente, sia dalle vetture ibride mild e full hybrid in cui la batteria è ricaricata appena dal motore endotermico, oppure dalla frenata rigenerativa. Nelle auto a combustione, invece, non è presente questo meccanismo.
Ovviamente il sistema di recupero dell’energia dalle frenate non è uguale per tutte le auto elettriche e ibride, che hanno tecnologie più o meno evolute a seconda del modello. In alcuni veicoli, ad esempio, è possibile selezionare l’intensità della frenata rigenerativa, per scegliere se prediligere una guida più sportiva o più efficiente.
La frenata rigenerativa, infatti, quando entra in funzione comporta una leggera riduzione delle prestazioni dell’auto, con il veicolo che risulta un po’ meno reattivo e scattante. Per questo in alcune macchine ibride ed elettriche esistono diverse modalità di intervento di questo sistema, in questo modo il conducente può adeguarne l’attività a seconda delle diverse circostanze di guida.
I vantaggi della frenata rigenerativa
Le auto elettriche e ibride offrono numerosi vantaggi, dalla possibilità di usufruire degli incentivi all’acquisto fino al risparmio sull’assicurazione auto tramite prodotti come quixa E-Green, la polizza RCA scontata fino al 20% per macchine elettriche e ibride. Tuttavia, un problema di questi veicoli è l’autonomia limitata, nonostante i recenti progressi compiuti dalle case automobilistiche.
I nuovi accumulatori offrono prestazioni sempre più vicine a quelle delle auto endotermiche, sia in termini di percorrenza con una ricarica sia in merito alla velocità di ricarica delle batterie al litio. Allo stesso tempo, tecnologie come la frenata rigenerativa consentono di ottimizzare le prestazioni delle auto ecologiche per migliorare l’autonomia e l’efficienza delle vetture a zero e basse emissioni.
In condizioni di guida stop&go, ossia nella guida urbana, la frenata rigenerativa può migliorare dal 20 al 50% l’efficienza energetica del veicolo. Inoltre, non si spreca un’energia preziosa che permette di ridurre l’impatto ambientale della mobilità, rendendo le automobili green ancora più ecologiche rispetto alle vetture endotermiche.
La presenza del sistema di recupero dell’energia dalle frenate favorisce anche l’adozione di stili di guida più ecologici, in quanto gli automobilisti sono più propensi a sfruttare questo processo e massimizzare l’efficienza del veicolo. Bisogna poi considerare il risparmio sul costo delle ricariche, un beneficio economico che in un anno può essere considerevole a seconda dei chilometri percorsi.
Gli svantaggi della frenata rigenerativa
In alcune circostanze la frenata rigenerativa delle auto elettriche e ibride non funziona, oppure non offre particolari vantaggi. Ciò avviene ad esempio quando la batteria è carica al 100%, quindi non è possibile ricaricare ulteriormente gli accumulatori e il sistema non entra in funzione ma rimane disattivato automaticamente.
La frenata rigenerativa comporta anche una leggera frenata dell’automobile quanto è attiva, un piccolo rallentamento al quale bisogna abituarsi per gestire bene le decelerazioni. Quando il dispositivo non funziona questa frenata aggiuntiva viene meno, perciò l’auto rallenta di meno in discesa e bisogna prestare attenzione a questa piccola differenza, per non trovarsi impreparati.
Nel complesso la frenata rigenerativa è una tecnologia utile per la mobilità elettrica, in quanto migliora le prestazioni delle auto elettriche e ibride offrendo al contempo un minore impatto ambientale. Mentre nelle automobili ibride questo sistema riduce i consumi e le emissioni di CO2, nelle macchine elettriche aumenta l’autonomia e l’efficienza energetica dei veicoli a zero emissioni.
