Elektrofahrzeuge bieten eine unvergleichliche Effizienz im Vergleich zu kraftstoffbetriebenen Fahrzeugen

Di tutta l'energia richiesta per muovere un veicolo, solo una parte di questa arriva alle ruote. Una grossa parte è persa in attrito e calore. L'efficienza del veicolo può essere classificata in due categorie di perdite: resistenza strada-carico e conversione d'energia. In Tesla si presta meticolosa attenzione ad entrambi, per ottenere la massima autonomia. La Tesla Roadster sfrutta al meglio un incredibile powertrain elettrico ed un ossessione ingegneristica per l’efficienza, cosi da essere l'auto sportiva più efficiente sul mercato.

STRADA-CARICO

I veicoli di qualsiasi tipo, indipendentemente dal gruppo propulsore, devono vincere la resistenza del carico e della strada, che include la resistenza del vento, l’attrito meccanico (cuscinetti, mozzo, albero di trasmissione ecc.) e la resistenza al rotolamento dei pneumatici. La resistenza strada-carico influisce su tutti i veicoli. Quando un’auto accelera, la resistenza del vento aumenta; l’auto deve “spostare” più aria. Quindi, la resistenza strada-carico aumenta all’aumentare della velocità e dipende dall’aerodinamica del veicolo. Gli ingegneri Tesla sono impegnati a diminuire le inefficienze di natura aerodinamica, allo stesso tempo senza rinunciare all’estetica. La resistenza strada-carico può essere ridotta al minimo progettando freni, cuscinetti e altri componenti rotanti in modo da ridurre l’attrito. È importante anche utilizzare pneumatici con bassa resistenza al rotolamento e costruire il veicolo affinché sia il più leggero possibile. L’energia risparmiata riducendo la resistenza strada-carico può avere un notevole effetto positivo sull’autonomia. Il modello S sarà una delle berline più aerodinamiche mai costruite, con tutti i componenti messi a punto per ridurre al minimo l’attrito e ottenere la massima autonomia possibile.

PERDITE DI CONVERSIONE DELL’ENERGIA

Due auto con identica resistenza strada-carico potrebbero avere efficienze complessive molto diverse a seconda dell’efficienza di conversione dell’energia prima che questa venga trasmessa alle ruote. I veicoli elettrici hanno le più basse perdite complessive di conversione dell’energia.

EFFICIENZA DI UN VEICOLO ELETTRICO

In un veicolo elettrico, l’energia chimica è immagazzinata nella batteria. Nei veicoli Tesla si adoperano batterie agli ioni di litio a causa dell’alta densità di energia. La conversione dell’energia chimica in energia elettrica può avvenire con efficienza maggiore del 90% – una certa quantità di energia viene persa sotto forma di calore nelle celle e in altri componenti della batteria, come conduttori e fusibili. I restanti componenti del gruppo propulsore Tesla – l’inverter e il motore elettrico – sono altrettanto efficienti. Complessivamente, l’efficienza di guida della Tesla Roadster è pari all’88% – quasi il triplo rispetto a un veicolo con motore a combustione interna.

EFFICIENZA DI UN VEICOLO CON MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA

In un’auto convenzionale l’energia chimica è immagazzinata sotto forma di benzina o gasolio. Nel processo di combustione, l’energia chimica si trasforma in energia termica. I pistoni convertono l’energia termica in energia meccanica che trasmette il moto alle ruote. La massima efficienza possibile del processo di conversione è del 35%. La maggior parte dell’energia immagazzinata nel carburante viene persa sotto forma di calore.

EFFICIENZA DI UN VEICOLO IBRIDO E IBRIDO PLUG-IN

Il processo di conversione dell’energia in un veicolo ibrido è una combinazione dei processi che avvengono in un veicolo con motore a combustione interna e in un veicolo elettrico a batteria. L’efficienza complessiva di un veicolo ibrido è leggermente superiore a quella di un veicolo convenzionale poiché è possibile ricatturare una parte dell’energia persa per vincere la resistenza strada-carico, ma è ancora molto più bassa rispetto a un veicolo elettrico. Quando un veicolo ibrido funziona in modalità completamente elettrica, l’efficienza complessiva può essere alquanto elevata. Tuttavia, non appena si attiva il motore a benzina, l’efficienza complessiva del gruppo propulsore diminuisce a causa delle perdite dovute sia al processo di conversione nel motore a combustione che alla batteria. Un mondo composto al 100% da veicoli ibridi sarebbe ancora dipendente al 100% dal petrolio.

Efficienza Well-to-Wheel

Il confronto di un esempio di ciascuna tecnologia rivela che la tecnologia dei veicoli elettrici Tesla utilizza l’energia con la massima efficienza. A mano a mano che le società fornitrici di energia elettrica costruiranno centrali elettriche più efficienti e sfrutteranno sempre di più le sorgenti di energia rinnovabili, l’efficienza dal pozzo petrolifero alla stazione di servizio aumenterà notevolmente. A sua volta, l’efficienza complessiva del veicolo aumenterà a livelli che non saranno mai raggiunti dalle tecnologie del motore a combustione interna o dei veicoli ibridi.