Le case automobilistiche vendono gli ibridi come l’avanguardia dell’innovazione automobilistica. Li propongono come la soluzione futuristica per andare dal punto A al punto B. È una bugia, per lo più. L’architettura di base dell’ibrido moderno ha più di un secolo.
Stiamo parlando della fine del XX secolo. America, Londra, Germania. I sistemi utilizzati oggi rispecchiano quasi esattamente quei primi esperimenti.
Come funzionavano le prime auto ibride agli inizi del 1900?
Un ibrido utilizza due fonti di energia. Oggi, questo di solito significa un ibrido gas-elettrico. Ottieni un motore a combustione interna (ICE) e un motore elettrico alimentato da un pacco batterie. Semplice.
Ma torniamo alla fine del 1800. I veicoli elettrici erano i ragazzi fantastici. Non ibridi. Veicoli elettrici puri.
Nel 1897, la London Electric Cab Company utilizzava i taxi con batterie da 40 celle. Avevano motori da 3 cavalli. Allineare? 50 miglia (80 chilometri). Nessuna fermata per fare rifornimento. Solo elettricità.
Due anni dopo, la Pope Manufacturing di Hartford, nel Connecticut, ha sfornato quasi 500 auto elettriche. Stavano vendendo. Erano popolari.
Mentre Pope costruiva batterie, Ferdinand Porsche costruiva qualcos’altro.
Porsche lavorava per la Lohner Carriage Company. Volevano entrare nel mercato delle carrozze senza cavalli. La prima macchina Porsche per loro? La chaise longue elettrica Lohner. È stato il primo veicolo al mondo a trazione anteriore. Elettrico.
La sua seconda macchina ha cambiato tutto. È stato il primo ibrido in assoluto.
Perché la Lohner-Porsche è stata la prima ibrida di serie?
Porsche non ha solo mescolato benzina ed elettricità. Ha costruito un ibrido in serie.
Questa è la stessa architettura che vedi in auto come la Chevy Volt. La differenza fondamentale? Le batterie fanno la guida. Il motore a combustione interna non tocca mai le ruote.
Ecco come ha funzionato:
- Il motore a gas funzionava a una velocità ottimale e costante.
- Ha fatto girare un generatore.
- Il generatore ha caricato le batterie.
- Le batterie inviavano elettricità ai motori situati direttamente nei mozzi delle ruote.
Quando era completamente carica, la Lohner-Porsche poteva percorrere quasi 40 miglia (64,3 chilometri).
Era in anticipo sui tempi. Non solo perché era un ibrido, ma a causa dei motori sul mozzo.
Porsche ha messo i motori nelle ruote. Ciò ha eliminato il cambio. Nessun albero motore. Niente catene. Nessuna frizione.
Perché è importante?
Attrito. L’attrito meccanico consuma energia. Rimuovendo tutta quella macinazione metallo su metallo, l’auto di Porsche ha utilizzato l’83% dell’energia prodotta. Quel tasso di efficienza è folle per il 1900.
Alcuni anni dopo, aggiunse i motori sui mozzi a tutte e quattro le ruote. Quattro ruote motrici. Elettrico. L’auto ha raggiunto la velocità di 70 mph (112,6 km / h).
Quale dei primi modelli ibridi è diventato lo standard oggi?
L’ibrido di serie di Porsche è stato brillante. Ma non era l’unica partita in città.
Entra Henri Pieper. Un inventore tedesco che fece domanda per un brevetto statunitense nel 1905. Lo ottenne nel 1909.
Il design di Pieper somigliava molto di più a quello che circola oggi sulle nostre autostrade.
Pensa alla Toyota Prius o alla Honda Insight. Quelli sono ibridi paralleli.
In un sistema parallelo, sia il motore a gas che quello elettrico possono azionare direttamente le ruote. Lavorano insieme.
- In crociera? Il motore elettrico potrebbe farcela da solo.
- Hai bisogno di una salita in collina? Entrambi entrano in azione.
- Frenare o procedere per inerzia? Il motore elettrico funge da generatore, ricaricando le batterie.
Pieper lo capì prima che la maggior parte delle persone avesse il telefono in casa.
Quindi, abbiamo avuto l’ibrido di serie di Porsche. Avevamo l’ibrido parallelo di Pieper. Avevamo l’impianto elettrico puro dai taxi di Pope e di Londra.
La tecnologia era lì. L’ingegneria era solida.
Allora perché non si è attaccato? Perché nel secolo successivo vinse l’auto a sola benzina?
La risposta non riguarda la tecnologia. Riguarda il mercato. E le infrastrutture.
La lunga strada verso l’ibrido moderno
Si scopre che abbiamo sbagliato. Molto tempo fa.
Al National Automobile Show del 1900 a New York City, i partecipanti votarono il tipo di veicolo preferito. Il vincitore? Veicoli elettrici. Al secondo posto sono arrivate le auto a vapore. Motori a combustione interna? Ultimo posto.
Ha senso se ci pensi. Le prime auto ICE erano rumorose, puzzolenti e a scatti. Le auto elettriche erano silenziose. Pulito. Facile da avviare con un interruttore. Il vapore era potente ma lento a riscaldarsi. Poi venne Henry Ford.
Non gli interessavano i sondaggi. Gli importava del volume.
La catena di montaggio della Ford sfornò auto leggere ed economiche che il grande pubblico poteva effettivamente permettersi. La Model T era l’app killer. Solo nel 1913 la Ford ne vendette 182.809. Nel frattempo, le vendite di automobili che non funzionavano esclusivamente a benzina iniziarono a diminuire costantemente. La comodità e il costo del mercato di massa alimentato a benzina hanno schiacciato le prime alternative. La produzione di veicoli ibridi, che aveva visto migliaia di unità uscire dalla linea, ha subito un rallentamento.
Perché gli ibridi sono scomparsi da cinquant’anni
Fu solo tra la fine degli anni ’60 e l’inizio degli anni ’70 che le case automobilistiche e gli scienziati tornarono a guardare al tavolo da disegno. Nello specifico, nei propulsori alternativi.
Il catalizzatore fu l’embargo petrolifero nei primi anni ’70. I prezzi del gas sono aumentati. La fornitura si è esaurita. Il Dipartimento dell’Energia ha iniziato a testare varie tecnologie automobilistiche per ridurre la dipendenza dal petrolio importato. Uno straordinario è stato il VW Taxi, creato da Volkswagen.
Era un’auto ibrida parallela. Ciò significa che potrebbe passare da un motore a combustione interna alimentato a benzina a energia elettrica. Non era la Prius, ma era il fantasma del futuro che ritornava.
Dagli esperimenti di nicchia alla realtà del mercato di massa
Nei decenni successivi, le case automobilistiche hanno armeggiato. Hanno sperimentato. Ma nulla è rimasto nel mainstream fino alla fine degli anni ’90.
Nel 1999, Honda vendette il primo ibrido destinato al mercato di massa negli Stati Uniti: l’Insight. Era piccolo. Efficiente. Ha dimostrato che il concetto potrebbe funzionare su una scala più grande di una flotta di taxi.
Un anno dopo, Toyota presentò la Prius. Questo è stato il grande. La Prius ha vinto il premio Motor Trend Auto dell’anno nel 2004. Ha definito l’ibrido moderno.
Ecco la sfumatura tecnica che conta. Sia la Insight che la Prius utilizzano un sistema ibrido parallelo. Ma il sistema parallelo in serie di Porsche è ancora utilizzato oggi negli ibridi. La tecnologia non si è limitata a migliorare; si è diversificato.
Cosa è cambiato in un secolo?
Ci sono voluti quasi cento anni perché le case automobilistiche tornassero a produrre in serie veicoli ibridi in America. Quel divario non era vuoto. Era pieno di progressi.
La tecnologia della batteria è migliorata. L’efficienza del motore è aumentata. Gli impianti elettrici sono diventati più intelligenti. Questi progressi hanno consentito maggiori opportunità per i futuri veicoli ibridi. Gli ibridi dei primi anni del 1900 erano curiosità. Gli ibridi di oggi sono perfezionamenti ingegneristici di un concetto che era popolare prima che prendesse il sopravvento l’era della benzina.
Il ciclo è chiuso. L’energia elettrica e ibrida non è una novità. È finalmente di nuovo competitivo.
