La casa automobilistica che ha impresso nell'immaginario collettivo il concetto di auto ibrida è sicuramente Toyota con la sua Prius. Ma il mondo dell'ibrido è molto più esteso di quello che si possa pensare.

L'introduzione delle motorizzazioni ibride nel settore automobilistico ha motivazioni che vanno ben oltre il semplice rispetto ambientale.
Nella stragrande maggioranza dei casi, i costruttori sono ricorsi alle soluzioni ibride per ottemperare alle severe normative antinquinamento che, se da un lato sembrano essere state pensate per scopi benefici (rispetto ambientale), dall'altro è quasi impossibile nascondere l'aspetto puramente commerciale.
Come forse sarà noto, la normativa sulle emissioni, sia essa americana, sia essa europea, si basa su valori limite imposti all'intera flotta di una serie di veicoli. Questo significa che se all'interno di una gamma di un'auto sono presenti motorizzazioni a elevate emissioni, l'introduzione di una versione ibrida consente di abbattere il valore medio di emissioni dell''intera famiglia. Seguendo una filosofia di questo genere, in questi ultimi anni si sono affermati numerosi esempi di auto a trazione ibrida.
Dal punto di vista tecnico, cos'è un'auto ibrida? E quali esempi sono presenti oggi nei listini ufficiali delle case? Vedremo, poco più avanti, alcuni modelli proposti dalle case, ma si tenga conto che i veicoli dotati di questa tecnologia stanno crescendo a vista d'occhio, proprio in virtù della maggiore attenzione che tutti gli organi di controllo e legislazione stanno ponendo sulla questione "emissioni".
 
Definizione generale di auto ibrida
Possiamo pensare di definire “ibrida” un'automobile che per muoversi utilizza più di una forma di propulsione, per esempio termica ed elettrica.
In quest'ultimo caso, che tra l'altro è anche il più diffuso, avremo anche due tipologie differenti per l'immagazzinamento dell'energia: delle batterie per il motore elettrico, del combustibile per il motore a combustione.
Vedremo più avanti alcuni esempi attuali di impiego di tecnologie ibride, ma vale la pena anticipare una combinazione che ha trovato scarsa applicazione a causa dei costi: stiamo parlando dell'accoppiamento tra motore a gasolio e motore elettrico. Si tratta di due tecnologie più costose di altre che però, messe insieme, rendono troppo elevato il costo del veicolo, pur offrendo un'elevata efficienza dal punto di vista della mera trasformazione energetica.
 
Due layout collaudati e altre soluzioni
Possiamo raggruppare le auto ibride in due grandi categorie: quelle con sistemi ibrido-serie e quelli con sistemi ibrido-parallelo.
Nel primo caso, quello più datato e utilizzato anche da locomotive con motori diesel ed elettrici, i motori elettrici mettono in movimento le ruote, mentre il motore termico si occupa di produrre energia che serve per alimentare un generatore elettrico che a sua volta alimenta il motore elettrico e i sistemi di bordo del veicolo.
Due veicoli che utilizzano la configurazione ibrido-serie sono la BMW i3 e la Fisker Karma, anche se in questi casi abbiamo a che fare con mezzi dotati anche di tecnologia plug-in di cui ne parleremo poco più avanti.
Altri veicoli che sfruttano la tecnologia ibrido-serie sono i noti mezzi con motori a fuel-cell, ma anche in questo caso, sia il costo di realizzazione, sia la mancanza di infrastrutture non ne ha consentito ancora uno sviluppo che si possa definire tale.
Diverso è invece il caso dei veicoli con sistema ibrido-parallelo, la soluzione senz'altro meno costosa.
In questo caso, sia il motore elettrico sia quello termico contribuiscono alla propulsione del veicolo. In genere il motore elettrico viene utilizzato per dare un surplus di potenza e nel caso in cui le batterie siano sufficientemente cariche e le condizioni di marcia lo consentano, l'unità elettrica potrebbe essere utilizzata come unico sistema di avanzamento.
Un esempio tipico della tecnologia ibrido-parallelo è la Civic di Honda.
Esistono anche casi in cui queste due tecnologie vengono utilizzate in contemporanea. È il caso dei veicoli ibridi serie-parallelo come la Ford C-Max ibrida e pressoché tutta la produzione Lexus e Toyota.
Quest'ultima soluzione è senza ombra di dubbio quella che riserva la maggior economia di esercizio. Perché un sistema ibrido-serie-parallelo possa funzionare, il motore termico e quello elettrico (o quelli elettrici se sono presenti più motori, generalmente uno per ruota) inviano la loro potenza in modo indipendente, ma all'occasione possono essere utilizzati entrambi per ottenere l'avanzamento.
In questo genere di sistemi, solitamente è presente un cambio CVT, ossia una trasmissione a variazione continua e il beneficio che si ottiene in termini di fuel-economy è notevole, sebbene il loro costo di realizzazione sia piuttosto elevato.
 
Il concetto di ibrido plug-in
L'ibrido plug-in non deve essere interpretato come un'ulteriore tipologia di tecnologia ibrida. In realtà, i mezzi con tecnologia plug-in utilizzano tutte le configurazioni che abbiamo visto poco sopra, ma in aggiunta offrono la possibilità di ricaricare le batterie anche attraverso una presa standard. Si tratta in ogni caso di batterie che rispetto a quelle utilizzate in altre soluzioni sono molto più grandi e garantiscono quindi un'autonomia sensibilmente maggiore.
Uno dei primi esempi applicativi è stata senz'altro la Chevrolet Volt nel 2010, a cui ha fatto seguito la sua sorella europea, la Opel Ampera. Ma ci sono altri esempi noti: tra questi segnaliamo una delle versioni della Toyota Prius, la Ford Fusion americana, che di fatto è la nostra Ford Mondeo e la Honda Accord. Ma gli esempi possono continuare con auto come la Volvo V70, la Mitsubishi Outlander P-HEV, l'Audi A3 Sportback e-tron e le note BMW i3 e i8.
 
I sistemi Start&Stop
Sebbene i sistemi di Start&Stop siano applicati anche su veicoli con motorizzazioni standard, nel caso dei veicoli ibridi, qualsiasi essi siano, il concetto di Start&Stop trova piena applicazioni proprio perché il classico motorino di avviamento non esiste più e viene sostituito, nella sua funzione, dal motore elettrico utilizzato per generare la propulsione, almeno nella stragrande maggioranza dei casi.
Questi stessi motori che vengono utilizzati per avviare l'unità termica e per generare la potenza da inviare alle ruote possono funzionare come generatori per ricaricare il pacco batterie della parete elettrica del sistema di propulsione. Ciò avviene nelle classiche fasi di rilascio del pedale dell'acceleratore, in frenata e nella marcia in discesa. In altre parole, i motori elettrici vengono trasformati in generatori e si ottiene un recupero di energie che fa migliorare ulteriormente i valori di fuel-economy.
 
Una ulteriore classificazione
Rispetto ai casi presentati in precedenza, esiste un'altra classificazione dei veicoli ibridi, quella che li divide in tre classi fondamentali: i mini-hybrid, i mild-hybrid e gli strong-hybrid.
Questo genere di classificazione si basa fondamentalmente sulla dimensione delle batterie e sulla possibilità che il veicolo ha di viaggiare con propulsione totalmente elettrica.
I mini-hybrid sono realizzati con batterie piuttosto economiche, che danno un contributo limitato all'intero sistema, ma possono essere interfacciate con i sistemi di Start&Stop per minimizzare i consumi di combustibile in corrispondenza delle fermate o di velocità molto basse. Un sistema del genere fu quello utilizzato su alcuni veicoli di General Motors, sistema che venne definito eAssist.
Successivamente, troviamo i mild-hybrid. Questi sono mezzi che generalmente utilizzano la configurazione ibrido-parallelo e che a differenza dei precedenti possono viaggiare in elettrico per periodi più lunghi. In questo caso, il motore elettrico è anche in grado di dare un contributo di motricità importante nel caso in cui le condizioni di marcia lo richiedano. Pensiamo a tal proposito alla Honda Civic Hybrid presentata dal costruttore giapponese nel 2013.
Gli strong-hybrid sono animali del tutto differenti. In questo caso le configurazioni possibili possono essere le più diverse; si va quindi dall'ibrido-serie all'ibrido-parallelo passando per l'ibrido serie-parallelo. Qui le batterie sono di dimensioni notevoli e la possibilità di ottenere una mobilità totalmente elettrica è elevata. Il primo esempio che ci viene in mente è sicuramente la Prius di casa Toyota.
 
Le batterie
Gli accumulatori elettrici utilizzati per l'alimentazione dei veicoli ibridi, qualsiasi essi siano, sono di due tipi: le batterie metalliche al nichel e le più note batterie agli ioni di litio.
Le prime sono sicuramente le meno evolute, non sono sufficienti a garantire una carica per lunghi periodi e sono poco compatte. Pesano e ingombrano e quindi il loro impiego viene spesso declinato quando l'obiettivo è la realizzazione di un mild-hybrid o di uno strong-hybrid.
Quelle agli ioni di litio, invece, sono le batterie più gettonate, sia per i veicoli ibridi plug-in, sia per i nuovi ibridi che stanno uscendo in commercio in questi tempi. Sono elementi che possono accumulare grandi quantità di energia in volumi relativamente contenuti. Tutto ciò permette di ottenere elevate autonomie di esercizio a fronte di un ingombro abbastanza contenuto, aspetto importante se si vuole tener conto anche dell'abitabilità e della capacità di carico del veicolo.
 
Alcune ibride a listino
L'anno appena passato ha visto diversi marchi impegnati nel settore della trazione ibrida. Ecco un breve elenco di alcune delle ibride più conosciute e più attuali.
 
>> Toyota Yaris Hybrid
Nell'immaginario collettivo il marchio giapponese è senza ombra di dubbio quello che viene più facilmente identificato con il concetto di auto ibrida. La Yaris Hybrid è una versione rimpicciolita della Prius e il suo sistema ibrido è quello di cui abbiamo parlato precedentemente a proposito di Toyota.
 
>> Volkswagen Golf GTE
Per non parlare sempre dei soliti modelli, vale la pena prendere in considerazione il cavallo da battaglia di Wolfsburg, la Golf, che con la versione GTE ci offre un ibrido in grado di viaggiare con alimentazione elettrica per circa 50 km. Ovviamente si tratta di una A3 e-tron in chiave Volkswagen (i veicoli condividono alcune soluzioni). Il motore termico è un 1.4 TSI da 150 CV, mentre il motore elettrico, alloggiato nella parte anteriore, è in grado di sviluppare da solo 102 CV e può funzionare separatamente, spingendo la vettura in modalità totalmente elettrica. La Golf GTE è anche plug-in e le sue batterie agli ioni di litio possono essere caricate mediante una normale presa di tensione.
 
>> Infiniti Q50 Hybrid
Salendo di gamma, ed entrando nel settore dei crossover, troviamo questa Infiniti che combina il suo motore V6 da 3.5 litri a benzina con quello elettrico per una potenza totale di 364 CV. Si tenga conto che la somma delle potenze sviluppate dai singoli motori non corrisponde quasi mai alla potenza totale dei motori combinati. È il caso anche di questa Infiniti che dispone di un'unità termica da 302 CV e un'unità elettrica da 67 CV.
 
>> Porsche Cayenne S E-Hybrid
Salendo ulteriormente di segmento e prendendo come esempio un marchio veramente premium, troviamo questa Cayenne che sicuramente non offre le performance delle Cayenne più tradizionali, ma che sa emettere quantità di anidride carbonica talmente bassa (75 g/km) da stupire, soprattutto se si pensa alla categoria. Anche in questo caso ci troviamo di fronte ad un sistema ibrido-parallelo con un motore a combustione interna da 333 CV e un'unità elettrica da 95 CV per una potenza totale combinata di 416 CV.
 
>> Mercedes Classe C C300 h
Anche i tedeschi, e certamente non solo quelli di Mercedes, si stanno buttando nel settore dell'ibrido. Con un emissione di CO2 di 94 g/km, la C300 h è l'alternativa, per esempio, alla Lexus IS300h probabilmente più famosa. Abbiamo riportato questa Mercedes come esempio di accoppiamento tra unità a gasolio e motore elettrico. In Mercedes non hanno voluto badare a spese e hanno unito le due tecnologie attualmente più indovinate in termini di fuel-economy. Il motore elettrico è capace di sviluppare 27 CV, mentre l'unità termica è il già noto 2.143 cc che si trova sulla C250 CDI (potenza massima 204 CV).