Autonomia in inverno: quanto manca davvero

La perdita di autonomia in inverno non è un fenomeno unico, ma la somma di tre effetti indipendenti. Primo, una cella fredda cede meno energia e la riassorbe più lentamente. Secondo, l'abitacolo va riscaldato, e nell'auto elettrica non c'è calore di scarto di un motore a combustione da riutilizzare. Terzo, la resistenza al moto aumenta, perché l'aria fredda è più densa, gli pneumatici rotolano più duri e la neve frena.

Queste tre componenti si comportano in modo diverso. La perdita nella cella è massima all'inizio del viaggio e si riduce non appena la batteria si scalda. Il riscaldamento assorbe una potenza pressoché costante, indipendente dalla velocità — per questo incide molto di più, in percentuale, nel traffico urbano che in autostrada. La resistenza al moto invece cresce con la velocità e colpisce più duramente il viaggio in autostrada.

Chi distingue questi tre fattori capisce anche perché due conducenti dello stesso modello riportano numeri completamente diversi. Uno percorre dieci chilometri per andare al lavoro riscaldando un'auto fredda; l'altro ne percorre duecento di fila e dopo venti minuti tiene il riscaldamento al minimo.

In una cella agli ioni di litio, gli ioni si spostano da un elettrodo all'altro attraverso un elettrolita liquido. Il freddo rende questo elettrolita più viscoso e rallenta il movimento. Il risultato è una resistenza interna più alta: per ogni ampere che circola, cade più tensione nella cella stessa, e questa tensione si trasforma in calore invece che in trazione.

Per questo con il freddo non cala solo l'energia disponibile, ma anche la potenza erogabile. Molte auto limitano l'accelerazione a basse temperature, e quasi tutte limitano la rigenerazione: una cella fredda non può essere caricata con corrente elevata, perché altrimenti si deposita litio metallico sull'anodo — un processo che danneggia la cella in modo permanente. Non è un difetto del software, è una protezione.

L'effetto è reversibile. Non appena le celle raggiungono la loro finestra operativa — grosso modo tra i venti e i quaranta gradi — capacità e potenza tornano quelle di sempre. In inverno la batteria non ha meno capacità: semplicemente, da fredda, non la cede.

Un motore a combustione disperde come calore circa due terzi dell'energia impiegata; una parte di questo calore riscalda l'abitacolo senza costare nulla in più. Un motore elettrico lavora con un rendimento elevato e produce di conseguenza poco calore di scarto. Ciò che riscalda l'abitacolo deve venire dalla batteria.

Una resistenza elettrica trasforma un chilowattora di corrente in esattamente un chilowattora di calore. Per riscaldare un abitacolo freddo assorbe diversi chilowatt, poi meno. Ciò che conta è il rapporto con la potenza di trazione: chi in città usa in media sei chilowatt per muoversi e tre per riscaldare perde un terzo della sua autonomia. Chi in autostrada usa venticinque chilowatt per muoversi perde, con quegli stessi tre chilowatt, poco più di un decimo.

Una pompa di calore sposta il calore invece di generarlo, e fornisce per ogni chilowattora di corrente più di un chilowattora di calore. Quanto in più dipende dal salto di temperatura che deve colmare — con gelo lieve il vantaggio è notevole, con freddo intenso si riduce. Se il sovrapprezzo vale la pena è un discorso a parte.

La resistenza aerodinamica è proporzionale alla densità dell'aria, e la densità aumenta quando la temperatura scende. Tra una mite giornata autunnale e un giorno di gelo intenso ci sono diversi punti percentuali di differenza di densità — a velocità autostradale, dove la resistenza aerodinamica assorbe la maggior parte della potenza, l'effetto è misurabile direttamente.

A questo si aggiunge la resistenza al rotolamento. Gli pneumatici invernali hanno una mescola più morbida e un battistrada più grosso; entrambi aumentano il lavoro di flessione. L'aria fredda nello pneumatico significa inoltre una pressione più bassa — ogni dieci gradi di calo termico la pressione scende in modo percepibile, e uno pneumatico troppo morbido rotola peggio. Si aggiungono la neve fangosa e l'asfalto bagnato.

Questa parte della perdita colpisce allo stesso modo le auto a combustione. Sull'elettrica si nota solo perché l'autonomia residua è visibile e quantificata in chilometri davanti al conducente, mentre su un'auto a combustione nessuno confronta il consumo di gennaio con quello di luglio.

Un numero unico non esiste, e chi ne cita uno ha in mente un profilo di guida preciso. Come ordine di grandezza — ed esplicitamente solo come tale — la perdita invernale, con gelo moderato e percorso misto, si colloca tra un quinto e un terzo dell'autonomia estiva. Su brevi tragitti urbani con auto fredda può essere nettamente superiore, su lunghi viaggi autostradali con inverno mite nettamente inferiore.

Due valori chiariscono la propria situazione meglio di qualsiasi regola empirica. Il primo è il consumo ogni cento chilometri, misurato in una settimana di gennaio e una di luglio. Il secondo è la lunghezza del percorso più lungo che devi fare senza ricaricare. Solo il rapporto tra i due dice se l'inverno sia davvero un problema.

Per la maggior parte dei pendolari non lo è. Chi percorre quaranta chilometri al giorno e ricarica di notte non nota la perdita invernale, se non in una bolletta elettrica più alta. Diventa un problema dove l'autonomia era già risicata in estate.

La voce più pesante — riscaldare l'abitacolo — si può togliere dal viaggio. Se l'auto è collegata al cavo e si riscalda prima della partenza, quell'energia arriva dalla presa e non dalla batteria. L'auto parte già calda, i vetri sono sbrinati, e il consumo dei primi dieci chilometri sembra quello estivo.

Alcune auto in questa fase precondizionano anche la batteria. È la seconda leva: una batteria nella sua finestra operativa dà piena potenza, rigenera subito e in viaggio ricarica alla potenza per cui è costruita. Impostare una sosta di ricarica rapida nel navigatore attiva, in molte auto, proprio questo preriscaldamento — per questo conviene inserire la colonnina nel navigatore anche se si conosce già la strada.

Poi vengono le piccole cose, e si sommano:

Una batteria fredda non solo accetta meno potenza, la accetta anche molto più tardi. Alla colonnina rapida questo significa: il display mostra una potenza ben al di sotto di quella promessa dalla scheda tecnica, e sale solo quando la corrente di ricarica stessa ha scaldato le celle. Con freddo intenso una sosta di ricarica può quindi durare il doppio della stessa sosta d'estate.

Ne segue una regola semplice per il lungo viaggio: percorri speditamente gli ultimi chilometri prima della sosta e pianifica la sosta nel navigatore, così parte il precondizionamento. Un'auto che arriva alla colonnina con la batteria già calda sosta meno a lungo di una che deve prima scaldarsi lì.

A casa questo non conta. A undici chilowatt la corrente di ricarica è così contenuta che la temperatura limita a malapena — la notte è comunque abbastanza lunga. Chi vive senza una presa propria e in inverno si ferma regolarmente alla colonnina rapida, però, paga l'inverno due volte: una in chilowattora, una in tempo.

Fai i conti con l'autonomia invernale, non con quella omologata. Prendi il valore da scheda tecnica, sottrai un terzo e verifica se il chilometraggio residuo copre il tuo tragitto abituale più lungo. Se funziona così, funziona tutto l'anno. Se funziona solo d'estate, a gennaio resterai insoddisfatto, per quanto buona sia l'auto per il resto.

Due dotazioni valgono di più in inverno che in estate: la pompa di calore e il riscaldamento della batteria con precondizionamento. In molti modelli erano entrambe a pagamento extra, ed entrambe non si possono installare in un secondo momento. Su un'auto usata vanno quindi nella lista dei punti da chiarire prima del giro di prova.

E il consiglio pratico: fai il giro di prova in una giornata fredda, se puoi organizzarlo, percorrendo il tragitto che fai ogni giorno. Mezz'ora a tre gradi dice più sull'uso quotidiano di qualsiasi dato di autonomia.