L’elettromobile non è una novità del nostro secolo e la sua storia è talmente curiosa e ricca di elementi che non può non essere presa in considerazione. Faremo dunque un tuffo nel passato, ritornando indietro di 140 anni. Buona lettura.
- Auto elettriche, in commercio già alla fine del 1800
- 1831, nasce il primo motore elettrico
- La carrozza a batteria: la prima fu ideata da Robert Anderson
- BEV, le prime sperimentazioni
- Thomas Edison dà vita alla batteria al nichel e ferro
- 1899, le prime colonnine di ricarica elettriche
- 1900, Ferdinand Porsche presenta la Lhoner, cabriolet elettrica
- 1902, l’Ing Walter C. Baker raggiunge i 167 km/h
- Thomas Edison, il futuro sarà elettrico
- L’auto elettrica economica, ci provarono Edison e Ford
- Ford T a benzina, prima auto prodotta in serie
Auto elettriche, in commercio già alla fine del 1800
Le auto elettriche erano regolarmente in commercio già alla fine del 1800. Non si trattava di prototipi sperimentali prodotti in poche decine di unità, ma di diverse migliaia di esemplari che già all’inizio del 1900 circolavano sulle strade. In America, erano circa un terzo di tutte le automobili presenti sulle strade urbane.
Le auto elettriche venivano vendute come auto da quartiere, in quanto poco adatte ai lunghi tragitti (la percorrenza max. era di circa 50/80Km), erano la prima scelta degli esponenti dell’alta società e venivano spesso accostate al gentil sesso, per la loro ridotta velocità massima, che in rari casi superava i 35Km/h.
I costruttori attivi in quel periodo erano oltre 1.800, una cifra enorme se paragonata al nostro tempo.
L’auto a benzina invece, difficilmente si configurava come prima scelta, in quanto appariva rumorosa, vibrava parecchio, lamentava continue perdite d’olio ed emetteva tanto fumo. Al contrario, l’auto elettrica, si mostrava silenziosa, con poche vibrazioni, inodore e pulita.
L’invenzione dell’auto elettrica è attribuita a diverse “menti” e nelle pagine che seguono cercheremo di conoscere gli uomini di scienza che più di tutti hanno segnato l’era dell’elettricità e della mobilità.
Nel 1820, Hans Christian Ørsted, fisico e chimico danese, osservando il comportamento di una bussola posta in prossimità di un filo elettrico, scoprì che l’ago della bussola deviava dal polo nord magnetico se avvicinata a un cavo attraversato da corrente elettrica.
Concluse che la corrente elettrica generava campi magnetici le cui linee di forza erano chiuse intorno alla corrente che li aveva prodotti. Il fisico, si rese conto solo in un secondo momento di aver scoperto il principio che è alla base dell’elettromagnetismo.
1831, nasce il primo motore elettrico
Il primo motore elettrico fu costruito nel 1831 dal matematico americano Joseph Henry, ma il primo motore a corrente continua DC fabbricato con l’intenzione di essere commercializzato, fu realizzato nel 1834 da Thomas Davenport, fabbro e inventore americano, che brevettò la sua invenzione nel 1837.
Le pile furono realizzate nel 1800 dal nostro Alessandro Volta, ma avendo un basso voltaggio ebbero vita breve, a causa del rapido e irreversibile deterioramento chimico.
Fu poi l’avvento dei tricicli elettrici, grazie ai Proff. William Edward Ayrton e John Perry, che nel 1800 proposero un bizzarro mezzo di locomozione.
Nelle figura in alto sono chiaramente visibili i 10 accumulatori all’acido di piombo caricati e posti su pedane, il motore montato sotto il sedile e un commutatore di potenza.
Nel 1881 fu Gustave Trouvé, inventore francese, ad installare un piccolo motore elettrico dotato di batteria ricaricabile di recente sviluppo su un triciclo che raggiungeva la cui velocità di 6 Km/h.
Ma in entrambi i casi i tricicli restarono prototipi sperimentali, senza trovare una precisa collocazione di mercato.
La carrozza a batteria: la prima fu ideata da Robert Anderson
Bisogna attendere Robert Anderson, l’imprenditore scozzese che diede vita, intorno agli anni ’30, dell’Ottocento, alla prima carrozza alimentata da un pacco batteria a celle ovviamente non ricaricabili. Aveva una velocità di 6 Km/h ma, purtroppo, non ebbe grande successo.
Nel 1859 ci fu il debutto, ad opera del fisico Gaston Planté, delle prime celle elettrochimiche ricaricabili al piombo. Le batterie furono in seguito migliorate da Camille Faure che introdusse la batteria secondaria anch’essa ricaricabile. Altro non era che una cella elettrolitica al piombo-acido costituita da un elettrodo negativo di piombo (anodo) e un elettrodo positivo di biossido di piombo (catodo), immersi in una soluzione acida.
Gli elettrodi di piombo, immersi nella soluzione acida, si ossidano al positivo, costituendo un accumulatore reversibile.
Nella figura in basso, un esempio di accumulatore con celle in serie, l’antenato dell’accumulatore all’acido piombo a 12V delle nostre auto odierne, composto da 6 celle da 2 Volt al posto di 10.
BEV, le prime sperimentazioni
Il 1893 fu l’anno in cui la Duryea Motor Wagon Company costruì la prima auto elettrica in America.
Fu così il turno della prima auto elettrica europea venduta in serie e dotata di batterie ricaricabile. Correva l’anno 1884 e la sua realizzazione si deve all’inventore inglese Thomas Parker.
Nel 1894 a Philadelphia, Pennsylvania (USA), una società creata dal meccanico e ingegnere Henry G. Morrise e dal chimico Pedro G. Salom, presentò un’automobile elettrica denominata Lectrobat, che si differenziava dalle classiche carrozze del tempo.
Attorno al 1894 nacque in Francia Il Grand Prix Automobilistico, che divenne un appuntamento annuale di rilevanza internazionale. Agli inizi si svolgeva su strade aperte.
Nel 1899, l’ingegnere e pilota automobilistico belga, Camille Jenatzy sopranominato “Le diable rouge” (il diavolo rosso) per la sua barba rossa, decise di presentarsi alla manifestazione con la sua “Jamais Contente” e non solo vinse la gara, ma superò per la prima volta i 100 Km/h (105 km/h per l’esattezza).
Un vero record per l’epoca. L’auto, costruita su un telaio di una carrozza, era equipaggiata con pneumatici Michelin e dotata di una carrozzeria aerodinamica a forma di proiettile. Era alimentata da 2 motori elettrici con una potenza totale di 50 kW (circa 68 cavalli), posizionati nella parte posteriore tra le ruote.
I motori erano collegati direttamente alla trazione posteriore, mentre l’energia veniva fornita dalle batterie (tensione di 200 Volt e 124 A), il cui peso rappresentava quasi la metà del peso totale del mezzo, vale a dire circa 1,5 tonnellate.
Nel 1897 l’ingegnere di Cleveland (Ohio), Walter C. Baker e F. Philip Dorn, costituirono la Baker Motor Vehicle Company, dando vita a un’automobile a propulsione elettrica.
Nel 1898, l’azienda passò dalla produzione di carrozze elettriche alle automobili, realizzandone circa 800. Un numero molto elevato per l’epoca che consentì alla Baker Electrics di diventare il più grande produttore di veicoli elettrici al mondo.
In foto, la Runabout, una delle auto costruite dall’Azienda. Aveva un telaio in legno e un motore elettrico centrale e batterie da 12 celle elettrochimiche dal peso di 431 kg e 1,75 CV (1,3 kW) di potenza. Era dotata di un cambio a tre velocità, e raggiungeva le 14 miglia orarie (23 km/h).
Thomas Edison dà vita alla batteria al nichel e ferro
Fu Thomas Edison a progettare le batterie al nichel e ferro, poi utilizzate sulle vetture della Baker Electrics. Purtroppo, uno dei nei di queste batterie era il costo elevato, che ben presto ne decretò l’uscita di scena, a vantaggio delle batterie, di qualità inferiore, al piombo acido.
1899, le prime colonnine di ricarica elettriche
Per migliorare l’autonomia delle auto elettriche, la Francia, così come Stati Uniti e altri paesi, si preoccupò di installare colonnine di ricarica per auto elettriche.
Per ricaricare i propri accumulatori, l’utente doveva inserire un gettone nel contatore, chiudere gli interruttori interni, quello bipolare, e scegliere, con interruttore a reostato, l’intensità di carica (da 25 a 80 A) da fornire alla batteria.
1900, Ferdinand Porsche presenta la Lhoner, cabriolet elettrica
La Lhoner, era una pesante cabriolet elettrica a due posti che l’Ing. Ferdinand Porsche presentò nel 1900 all’Esposizione Universale di Parigi.
L’ing. Porsche fu anche l’inventore del motore elettrico da 2,5 CV 120 giri / min., alloggiato tra le ruote anteriori. Le prestazioni si rivelarono sorprendenti perché il propulsore era rotante e generava pochissimo attrito. La Lhoner aveva un’autonomia di 65 chilometri e poteva trasportare fino a 400 chili di batteria.
Dopo il successo della Lohner-Porsche a Parigi, Ferdinand Porsche fu assunto dalla Daimler-Benz che mostrò di avere mire espansionistiche nel settore automobilistico. Fu un incredibile visionario l’Ing. Ferdinand Porsche, difatti a lui si possono attribuire (ormai più di 110 anni fa) le scoperte della trazione anteriore, della trazione 4×4, dei freni sulle 4 ruote, dell’avviamento elettrico, dell’auto a emissioni zero e ibrida.
1902, l’Ing Walter C. Baker raggiunge i 167 km/h
Nel 1902 a Ormond Beach, in Florida, l’Ing. Baker raggiunse la straordinaria velocità di 167 km/h, record mondiale su uno chassis particolarmente aerodinamico per l’epoca. Grazie al baricentro basso fu possibile, per la prima volta nella storia dell’auto, installare le cinture di sicurezza.
Il motore elettrico, da 14 cavalli con trasmissione a catena, era montato dietro al pilota, così come intorno ad esso erano posizionate 40 celle, inserite in pacchi batterie al piombo per fornire l’energia. In basso la maquette in miniatura della Torpedo.
Thomas Edison, il futuro sarà elettrico
Fu Thomas Edison ad affermare che l’elettricità sarebbe stata l’alimentazione del futuro, in ragione del fatto che, prima o poi, tutto il petrolio sarebbe stato estratto dal sottosuolo. Fu così che tentò di dimostrare la sua tesi attraverso la costruzione di tre auto, una della quali guidò da Londra alla Scozia, ricaricando le batterie lungo il percorso.
L’auto da lui progettata, dotata di due batterie da 15 volt e di un motore elettrico da 30 volt, era in grado di muoversi ad una velocità di 40 Km/h.
Nelle due foto in basso, datate 1912, i precursori delle attuali colonnine di ricarica. Presenti presso le officine o i domicili privati, questi “caricabatterie a manovella” della Pope Manufacturing Company di Hartford, nel Connecticut, consentivano la ricarica del veicolo durante la notte.
L’elevato voltaggio e la presenza di leve in ottone sulla struttura del caricabatterie imponevano però la massima attenzione. Non a caso venivano utilizzati dei guanti per le operazioni di ricarica, come si evince nelle foto.
E’ importante ricordare che i conduttori di elettricità sono: alluminio, zinco, nichel, ferro e platino. L’ottone invece, pur essendo una lega di zinco e rame, non ha le stesse proprietà di questi metalli, in quanto ha una bassa conduttività elettrica. Ma non è un isolante.
L’auto elettrica economica, ci provarono Edison e Ford
L’imprenditore Henry Ford e l’inventore Thomas Edison, amici di vecchia data, decisero di dar vita ad un progetto di costruzione di un’auto elettrica economica ma purtroppo, dopo numerosi esperimenti che sembravano promettere bene, rinunciarono all’idea.
In basso, il modello Detroit Electric Model 47 Brougham che Henry Ford acquistò per sua moglie Clara.
Ford T a benzina, prima auto prodotta in serie
L’auto elettrica con le sue performance sembrava la tecnologia più promettente per l’epoca, difatti le auto a benzina venivano viste come costosi giocattoli, poco pratici e pericolosi. Ma già nel 1908, il lancio della Ford T a benzina, la prima automobile prodotta in serie al mondo, minò il futuro dell’auto elettrica per effetto del suo elevato costo.
L’auto elettrica, con la sua assenza di vibrazioni, odori e rumori veniva spesso utilizzata dalle donne più distinte dell’epoca. Ma il vero punto debole, che ne limitò la diffusione, era la tecnologia, ancora grezza, oltre alla limitata autonomia fornita dalle grandi e pesanti batterie. Inoltre , all’epoca, non si perfezionò nessun sistema di controllo della carica e della trazione.
Il lancio su larga scala della Ford Model T, prima vettura con motore endotermico, consentì a Henry Ford di calmierare sensibilmente i prezzi, grazie alla riduzione dei costi di produzione, attraverso l’intuizione della catena di montaggio, applicata per la prima volta alla produzione automobilistica.
Un plus che avvicinò il costo della Model T alle reali possibilità delle persone, anche più comuni, divenendo così in breve tempo l’auto “alla portata di tutti”, visto il prezzo di vendita, di ben sei volte inferiore a quello di un’auto elettrica.
In seguito, grazie all’invenzione del motorino elettrico, ad opera di Charles Franklin Kettering della Dayton Electric Co. (DELCO), fu possibile avviare sul viale della pensione la famosa e pesante “manovella”.
E alla pensione sembravano destinate anche le auto elettriche, per effetto della scoperta di enormi riserve petrolifere in Texas e in Oklahoma, che resero il prezzo del gallone molto più vantaggioso di quello del kilowatt!
Cosi che le auto elettriche andarono in letargo, pur senza mai sparire definitivamente…