Colmare il divario di longevità: I BEV sono il futuro del trasporto durevole?

Più di 17 million veicoli elettrici (EV) sono stati venduti in tutto il mondo nel 2024, con un aumento del 25% rispetto all’anno precedente, segnando un anno record per le vendite globali di EV. 

Questo crescita è stata guidata da sussidi, crediti fiscali, la diminuzione dei prezzi delle batterie, la concorrenza tra i produttori e standard di emissione rigorosi. Gli EV sono considerati a livello globale come un mezzo promettente per ridurre le emissioni di gas serra e decarbonizzare il settore dei trasporti. I veicoli elettrici a batteria (BEV), in particolare, sono visti come trasformativi, offrendo la possibilità di sostituire completamente i combustibili fossili con energia rinnovabile.

Tuttavia, per stimare i reali benefici ambientali di questi veicoli, dobbiamo confrontarli con i veicoli a benzina e diesel esistenti con motori a combustione interna (ICEV), considerare l’intero ciclo di vita e come i benefici siano distribuiti su di essi.

La produzione di un veicolo elettrico, per cominciare, è un processo ad alta intensità di risorse. Secondo il IEA, gli EV richiedono in media sei volte le quantità di minerali critici (rame, nichel, manganese, cobalto, litio e grafite) rispetto ai veicoli ICE convenzionali. Ciò significa che l’impronta ambientale degli EV è del 50% più alta rispetto ai veicoli tradizionali durante la produzione. Inoltre, la differenza di costo iniziale è attualmente di $12,000.

Tuttavia, gli EV, a differenza dei ICEV a benzina, sono tipicamente composti da poche decine di parti mobili, il che significa che l’usura è minore e anche la necessità di manutenzione. Il Argonne National Laboratory stima che i costi di manutenzione siano $0.06 per miglio per i BEV rispetto a $0.10 per miglio per gli ICEV. 

Ciò significa che non solo gli EV possono rimanere in circolazione oltre la durata media di un ICEV in modo facile ed economico, ma con il miglioramento della loro tecnologia, anche i costi e la longevità degli EV stanno aumentando. 

Mentre un singolo EV potrebbe essere ciò che si desidera acquistare, il problema è che questi veicoli sono ancora nuovi e i dati disponibili sono piuttosto limitati. In effetti, solo pochi hanno dieci anni, il che significa che non abbiamo ancora determinato i limiti esatti della loro durata. 

Tuttavia, i ricercatori stanno esaminando i pochi esistenti per avere un’idea di quanto a lungo possano durare questi EV. 

Quando si tratta della longevità di un EV, le batterie sono il fattore più importante da considerare. E così come i nostri smartphone si degradano nel tempo, lo fanno anche i veicoli elettrici a batteria (BEV), ma sostituire la batteria di un’auto è difficile e le sostituzioni sono costose.

Il costo per sostituire una batteria varia effettivamente tra $4,000 (per una batteria Nissan da 30 kWh) e $10,000 (Tesla (TSLA ) Model 3 da 75 kWh). Nel frattempo, la sostituzione della trasmissione di un ICEV costa tra $1,100-$3,400.

Detto ciò, le batterie moderne mantengono la maggior parte della loro energia dopo un decennio, consentendo agli operatori di flotte di risparmiare fino al 41% grazie a riduzioni dei costi. Un’infrastruttura di ricarica adeguata, soprattutto nelle aree meno urbanizzate, rappresenta ancora una grande sfida.

La buona notizia è che le batterie sono una delle aree più attive, soggette a costante ricerca e sviluppo. Con la chimica delle batterie e i sistemi di gestione in continuo sviluppo, la durata di vita di un BEV continuerà a migliorare. 

I prezzi stanno già diminuendo e, con l’aumento dell’autonomia, la sostituzione delle batterie diventerà più fattibile e la longevità migliorerà. 

Come si comportano le batterie dei veicoli elettrici?

La rapida crescita degli EV sta spingendo la domanda globale di batterie per EV, che è in forte aumento. Ciò ha portato a un cambiamento trasformativo nell’industria delle batterie per EV, con progressi osservati nei formati, nelle chimiche e nei design strutturali delle batterie.

Tuttavia, sebbene i prezzi delle batterie siano crollati di circa il 90% negli ultimi 15 anni, le batterie rappresentano ancora quasi un terzo del prezzo di un nuovo EV. Pertanto, è importante che la capacità delle batterie aumenti affinché i proprietari di EV possano continuare a utilizzare le stesse auto. Diverse studi suggeriscono che le batterie, in realtà, durano più a lungo di quanto si pensasse in precedenza.

Come abbiamo condiviso in un articolo alla fine dello scorso anno, uno studio della società di diagnostica delle batterie AVILO ha rilevato che la maggior parte delle batterie mantiene più dell’80% della capacità originale e può essere utilizzata ben oltre il normale periodo di garanzia. 

Geotab, fornitore di servizi di gestione flotte, ha anche analizzato i dati raccolti da 10.000 EV prima del 2019 e ha riportato che le batterie degli EV hanno subito un calo medio di appena l’1,8% all’anno, inferiore a quanto segnalato in precedenza. Il rapporto dell’azienda dello scorso anno ha inoltre mostrato che il 75% dei veicoli commerciali leggeri può essere sostituito da EV comparabili, il che può far risparmiare $15,900 per veicolo nel corso della sua vita.

Età, temperature estreme di caldo o freddo, stato di carica operativo, ricarica rapida frequente e cicli di carica-scarica sono stati segnalati come fattori comuni che influenzano la durata della batteria. Pertanto, seguendo le migliori pratiche di ricarica e utilizzo, gli EV possono durare ben oltre la vita utile del veicolo. 

Una recente ricerca da parte di scienziati del SLAC-Stanford Battery Center, nel frattempo, ha affermato che sottoporre le batterie EV a un uso normale nel mondo reale può farle durare circa un terzo più a lungo rispetto alle previsioni dei ricercatori. 

Quindi, attività come brevi viaggi in città, lunghi viaggi in autostrada, traffico intenso e soprattutto il parcheggio sono molto più benefiche per le batterie rispetto all’uso simulato costante con cui i nuovi progetti vengono testati nei laboratori. Secondo la coautrice senior dello studio Simona Onori, professore associato di scienza e ingegneria dell’energia presso la Stanford Doerr School of Sustainability:

“Non abbiamo testato le batterie EV nel modo giusto. Con nostra sorpresa, la guida reale con frequenti accelerazioni, frenate che caricano leggermente le batterie, fermarsi per entrare in un negozio e lasciare le batterie a riposo per ore alla volta aiuta le batterie a durare più a lungo di quanto pensassimo basandoci sui test di laboratorio standard del settore.”

Ciò suggerisce che un proprietario di EV potrebbe non aver bisogno di sostituire la costosa batteria o addirittura acquistare una nuova auto per diversi anni in più.

Ora, nuove ricerche mostrano che la durata di vita degli EV è già pari a quella dei veicoli ICE. Fornendo approfondimenti critici sulla durata di vita e sull’impatto ambientale degli EV, il coautore Dr. Viet Nguyen-Tien della London School of Economics ha dichiarato:

“[Lo studio segna] un passo significativo verso il raggiungimento di un futuro a zero emissioni nette di carbonio.”

I BEV, secondo lui, non sono più solo un’opzione di nicchia ma una valida e sostenibile alternativa ai veicoli a benzina convenzionali. Lo studio mira anche ad aiutare i consumatori a prendere decisioni informate e i regolatori a modellare le loro politiche e incentivi.

E mentre i BEV hanno emissioni iniziali più elevate dalla produzione, il Professor Robert Elliott dell’Università di Birmingham ha osservato che “un veicolo elettrico di lunga durata può rapidamente compensare la sua impronta di carbonio, contribuendo alla lotta contro il cambiamento climatico”.

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Divario di longevità tra BEV e veicoli ICE si sta rapidamente chiudendo

Il nuovo studio pubblicato su Nature¹ è stato scritto da un team internazionale di ricercatori della London School of Economics, dell’Università di Birmingham, dell’Università della California e dell’Università di Berna. 

Ha analizzato oltre 300 milioni di registrazioni di test MOT (Ministero dei Trasporti) di diesel, benzina e BEV dal 2005 al 2022. Utilizzando questi dati liberamente accessibili, lo studio ha scoperto che, sebbene gli EV mostrino una affidabilità inferiore rispetto agli ICEV, i progressi tecnologici consentono ai BEV più recenti di raggiungere durate di vita comparabili, anche quando vengono utilizzati più intensamente. 

Rispetto ai 16,8 anni delle auto diesel e ai 18,7 anni delle auto a benzina, gli EV hanno una durata di circa 18,4 anni. Questi numeri escludono i veicoli che sono stati demoliti nei primi anni di produzione, i quali tendono a essere principalmente a causa di incidenti stradali piuttosto che di guasti meccanici.

Mentre la durata prevista dei veicoli a benzina è circa 0,3 anni più lunga rispetto agli EV, si è scoperto che sono meno robusti degli EV, che registrano 124,207 miglia nella loro durata prevista, rispetto alle auto a benzina che ne percorrono circa 116,000 miglia nella loro vita di guida. 

Tuttavia, è importante notare che il rapido ritmo di miglioramento tecnologico significa che la durata prevista degli EV prodotti con un solo anno di differenza potrebbe essere sostanzialmente diversa. 

Oltre alla durata, i BEV hanno anche dimostrato il maggior miglioramento dell’affidabilità nel tempo. Il tasso di rischio degli EV è stato trovato inferiore del 12% rispetto a quelli prodotti l’anno precedente. Ciò significa che la probabilità di guasto con ogni anno di produzione successivo è ridotta di percentuali a doppia cifra, rispetto a una modesta diminuzione dell’1,9% nei veicoli diesel e a un miglioramento del 6,7% nei veicoli a benzina.

Mentre i dati forniscono risultati promettenti per gli EV, lo studio osserva che è necessaria ulteriore ricerca a causa del mercato EV ancora nascente e della disponibilità di dati limitati.

Con questi risultati perspicaci e preziosi, lo studio sottolinea i vantaggi ambientali ed economici dei BEV e come possono aiutare le decisioni dei consumatori e delle politiche. Inoltre, la ricerca può aiutare a prevedere le vendite automobilistiche e le strategie di sostituzione delle flotte e facilitare la pianificazione del trattamento di fine vita dei veicoli.

Lo studio ha anche osservato che le batterie al litio, che rimangono la tecnologia dominante per alimentare gli EV, hanno una longevità incerta. Attualmente, la maggior parte degli EV offre garanzie di 8 anni e 100,000 miglia per le loro batterie.

Nel complesso, i risultati dello studio evidenziano il rapido ritmo di miglioramento tecnologico, che sta portando a modelli più efficienti e durevoli che possono contribuire a creare un futuro sostenibile.

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Aziende leader nel settore dei veicoli elettrici 

Mentre marchi come Toyota (TM ), Volkswagen e Honda (HMC ) vendono il maggior numero di auto a livello mondiale, Audi e Skoda guidano per quanto riguarda la longevità dei veicoli a benzina e diesel. Quindi, ora, diamo un’occhiata alle aziende che sono tra le migliori nel settore delle auto elettriche.

1. Tesla

Come evidenziato dalla ricerca, Tesla è leader nella longevità dei BEV. Il produttore di auto elettriche di Elon Musk è anche leader nel numero di veicoli venduti. Nel 2024, Tesla ha consegnato circa 1,79 milioni di veicoli, registrando un calo dell’1,1% rispetto all’anno precedente e il primo decremento annuale dal 2011. La berlina Model 3 e il crossover Model Y insieme rappresentano circa il 95% delle vendite globali di veicoli di Tesla lo scorso anno.

Gli investitori, tuttavia, si aspettano che l’azienda fornisca innovazioni nelle auto a guida autonoma e nell’IA e benefici della stretta connessione di Musk con il Presidente Donald Trump. Il miliardario tecnologico ha donato circa $277 million alla campagna presidenziale di Trump ed è ora a capo del nuovissimo Department of Government Efficiency (DOGE).

Oltre ai veicoli completamente elettrici, Tesla produce anche sistemi di generazione e stoccaggio di energia. I suoi prodotti di accumulo energetico a batteria al litio includono Powerwall e Megapack. L’azienda ha segnalato di aver distribuito 31.4GWh di stoccaggio energetico nell’anno scorso.

Con una capitalizzazione di mercato di $1.3 trillion, Tesla è la undicesima azienda più grande al mondo, mentre il suo proprietario, Musk, è l’uomo più ricco del mondo. Al momento della stesura, le azioni dell’azienda sono quotate a $402.02, in rialzo dello 0.19% YTD. Il suo EPS (TTM) è 2.04 e il rapporto P/E (TTM) è 198.64.

Per il Q4 del 2024, Tesla ha riportato un fatturato di $25.71 billion, con un aumento del 2% rispetto all’anno precedente, mentre l’utile per azione è stato di 73 cents aggiustati. Il fatturato automobilistico dell’azienda è diminuito dell’8% (dal 4Q23) a $19.8 billion, di cui $692 million provenivano da crediti regolamentari. Nel frattempo, il fatturato della generazione e dello stoccaggio di energia è stato di $3.06 billion per l’ultimo trimestre, con un aumento massiccio del 113% rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente.

Il reddito operativo di Tesla è anche diminuito del 23% YoY a $1.6 billion, citando la riduzione dei prezzi di vendita medi dei suoi modelli come principale motivo, osservando al contempo che “l’affordabilità rimane una priorità per i clienti”. L’utile netto è sceso del 71% a $2.32 billion a causa del beneficio fiscale non monetario una tantum di $5.9 bln ricevuto lo scorso anno.

Per quanto riguarda le consegne del trimestre, Tesla ha riportato 495,570 unità, mentre circa 459,000 veicoli sono stati prodotti. Nello stesso periodo, l’azienda ha distribuito un record di 11.0 GWh di prodotti di accumulo energetico.

Per quest’anno, l’azienda prevede che il suo “business dei veicoli tornerà a crescere” mentre ribadisce i piani per eventualmente “sbloccare un’opzione FSD non supervisionata”. Sta inoltre pianificando di avviare il servizio di ride-hailing senza conducente alla fine del 2024 in alcune parti degli US.

2. BYD

Il più grande concorrente di Tesla è il produttore cinese di EV BYD, che ha venduto circa lo stesso numero di veicoli elettrici puri di Tesla lo scorso anno. Oltre a produrre attrezzature di trasporto, componenti elettronici e automobili, è anche coinvolto nella produzione di batterie ricaricabili e prodotti fotovoltaici.

Con una capitalizzazione di mercato di $112 billion, le azioni dell’azienda, al momento della stesura, sono quotate a $35.02, in rialzo del 3% YTD. Ha un EPS (TTM) di 1.66 e un rapporto P/E (TTM) di 21.10, mentre il rendimento del dividendo è dell’1.25%.

Spinta da una crescente domanda nel mercato locale, accordi governativi di permuta e un maggiore interesse dei consumatori grazie agli sconti di fine anno, BYD ha registrato vendite record nel 2024 nonostante la crescente concorrenza nel mercato interno. L’azienda ha venduto 4.27 million new energy vehicles (NEVs) nell’intero anno scorso, includendo sia BEV che veicoli ibridi plug-in.

Questi numeri rappresentano un aumento del 41.26% rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente, superando anche il suo obiettivo precedente. Le vendite di BEV, in particolare, sono aumentate del 12.08% lo scorso anno, raggiungendo 1.76 million vehicles, quasi pari ai numeri di Tesla. Nel frattempo, le vendite di NEV passeggeri sono salite del 41.07% a 4.25 million units nel 2024, e le vendite di PHEV passeggeri sono aumentate del 72.83% a 2.49 million units. 

Spinti da sussidi governativi, i produttori cinesi come BYD hanno venduto le loro auto a prezzi fortemente scontati in tutto il mondo. Tuttavia, ora stanno affrontando tariffe negli US, Canada ed Europa che potrebbero causare un potenziale rallentamento a breve termine. È ora in linea per completare il suo impianto da $1 billion in Indonesia entro la fine di quest’anno con l’obiettivo di dominare un nuovo mercato.

Attualmente, BYD è tra i primi 10 produttori di automobili al mondo, avendo raggiunto una crescita straordinaria di oltre il 250% negli US e in Europe. Con un aumento del 41.8% in volume, la crescita di BYD è stata senza pari nell’anno in cui la maggior parte dei produttori (Toyota, Volkswagen, Hyundai-Kia, General Motors (GM ), Stellantis(STLA ), e Honda Motor) ha subito un calo.

Per quanto riguarda le installazioni di batterie di potenza di BYD, sono state 98.5 GWh nei primi tre trimestri dell’anno scorso, il che porta la sua quota di mercato globale delle batterie EV al 16.4%.

Conclusione

I veicoli plug-in come i veicoli elettrici a batteria (BEV) offrono l’opportunità di sostituire completamente i combustibili fossili con elettricità a bassa emissione di carbonio generata da fonti rinnovabili come solare, maree, vento e geotermia. E più un EV rimane in circolazione, maggiori sono i suoi benefici ambientali.

Ma mentre i BEV sono ancora una tecnologia più recente e sono stati considerati tradizionalmente meno affidabili, hanno fatto molta strada rispetto ai primi tempi, quando erano costosi e avevano una durata e un utilizzo limitati. Gli ultimi risultati rivelano un quadro completamente diverso — i BEV stanno evolvendo rapidamente e i modelli più recenti possono essere attesi per superare la durata media degli ICEV.

Quindi, con la crescente preoccupazione per l’ambiente, i progressi tecnologici e le politiche di supporto che già stanno guidando il passaggio dai tradizionali motori a combustione interna a questi EV più puliti, la maggiore longevità di questi veicoli rispetto ai loro omologhi tradizionali può ulteriormente favorire la loro adozione e aiutarci a raggiungere un futuro a zero emissioni nette di carbonio!

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