Ibrido full o plug-in? Caratteristiche, differenze, consumi e quale conviene scegliere

Correva l’anno 1995 e negli uffici di Toyota prendeva piede un progetto tendenzialmente segreto: un’equipe di uomini scelti era al lavoro per la progettazione di un sistema propulsivo alternativo, volto a diminuire consumi ed emissioni, massimizzare l’efficienza e migliorare l’erogazione di coppia e potenza. Toyota lancio così nel 1997 la prima Prius, berlina a tre volumi compatta, primo veicolo di serie a disporre di una propulsione definita “ibrida”, ovvero composta da due o più elementi volti a donare motricità al veicolo. Gli elementi in questione erano un motore termico e uno elettrico, programmati per lavorare in maniera coordinata. Sono passati ormai quasi 26 anni da quell’esperimento che, inevitabilmente, gettò le basi per un approccio sempre più sostenibile all’automobile, rendendo Toyota il primo produttore al mondo di veicoli elettrificati. Ci son voluti circa 21 anni prima che altri costruttori riuscissero a pareggiare il livello di efficienza messo in campo dal produttore giapponese (addirittura Toyota divulgò i disegni progettuali, affinché tutti potessero attingere alla sua tecnologia, ponendosi come pioniere e leader, per aumentare l’offerta e, di conseguenza, la domanda di veicoli ibridi). Ad oggi, quasi tutti i marchi più noti sono in grado di costruire sistemi ibridi più o meno efficienti, ma esistono tante differenze tra powertrain definiti mild-hybrid, full-hybrid oppure ancora plug-in hybrid. Andiamo ad analizzarli insieme.

Caratteristiche ibrido full

Si definisce full-hybrid un sistema composto da un motore termico, uno o più unità motrici elettriche, una batteria di accumulo e altre componenti per il funzionamento dell’intero powertrain. Il full-hybrid è la tipologia di sistema progettata inizialmente da Totyota con la Prius, il primo approccio all’elettrificazione dell’auto. Lato termico, è stato ampiamente scelto il motore a ciclo Atkinson, capace di miglior efficienza e minori consumi ma anche di minor potenza e coppia. Qui interviene l’unità elettrica, con potenze spesso comprese tra 40 e 90 CV, che sopperisce alle mancanze di erogazione del motore a benzina. Lato trasmissione, Toyota propose una soluzione chiamata cambio a variazione continua, da basso peso, bassa complessità costruttiva e alta affidabilità, molto efficace per tenere bassi i costi di produzione e gestire efficacemente le transizioni energetiche tra i due motori. Oggi, altri produttori come Renault, Kia-Hyundai, Honda e Nissan, producono sistemi full-hybrid con motori anche turbo, cambi automatici più tradizionali (robotizzati, doppia frizione o a innesti diretti) e livelli di efficienza praticamente simili.

L’ibrido full può inoltre essere suddiviso in sottocategorie a seconda del funzionamento dell’insieme. Generalmente il motore elettrico si occupa della spinta a basse velocità o a pressioni leggere dell’acceleratore, mentre il motore a benzina interviene sopra ai 30 km/h o quando è richiesta più potenza. L’unità a benzina cede energia termica in eccesso alla batteria, oltre a ricaricare i condensatori durante le fasi di veleggio o frenata, sfruttando l’energia cinetica della vettura. Altri sistemi invece, come quello proposto da Honda o Nissan soprattutto, funzionano solamente con il motore elettrico, mentre il benzina ha il compito di ricaricare solamente la batteria, diventando di fatto un generatore.

Caratteristiche ibrido plug-in

A partire dal 2015/2016 si è andato a diffondere l’ibrido plug-in o meglio detto PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) che, al funzionamento dell’ibrido classico sopra descritto, aggiunge una batteria più capiente (da 7 kWh fino ad un massimo di 24/28 kWh, a seconda dei modelli) e la possibilità di ricaricare l’accumulatore tramite una sorgente esterna di energia. Kia lanciò sul mercato la Niro PHEV, una delle prime con tale tecnologia, poi seguita a ruota da quasi tutti i costruttori globali. L’ibrido PHEV ha riscosso maggior successo rispetto all’ibrido HEV (Hybrid Electric Vehicle), soprattutto per una maggior componente elettrificata e per essere in grado di far percorrere maggiori km a zero emissioni. Ricaricando con una buona frequenza l’ibrido plug-in, è così possibile viaggiare quasi sempre in elettrico, per tratte tra i 35 e i 60/70 km, a seconda della capacità della batteria e dei diversi sistemi. Curioso però notare come tutti i costruttori che hanno sviluppato un ibrido full, hanno anche a listino un ibrido plug-in, ma non sempre è vero il contrario. I sistemi plug-in spesso presentano anche una potenza e prestazioni maggiori rispetto all’ibrido full, grazie proprio ad una maggiore batteria che è quindi in grado di alimentare motori elettrici di maggior potenza. Non è così impossibile vedere dei suv con potenze anche superiori ai 300 CV, di cui oltre 150 spesso sono forniti dalla componente elettrica. Non è però tutto oro quel che luccica.

Quale conviene? Pro e Contro

Esistono però diverse scuole di pensiero sull’utilità dei sistemi ibridi full o ibridi plug-in. Una grande discriminante tra i due sistemi è sicuramente il prezzo, che grava maggiormente sulla batteria: gli ibridi plug-in hanno una batteria 10 volte più capiente rispetto a quella delle HEV, perciò spesso la differenza a pari modello è di oltre 5 mila euro, considerando anche una maggior potenza. Un'altra differenza risiede nella complessità dei sistemi e nell’efficienza che sono in grado di raggiungere. Solitamente, chi costruisce sistemi ibridi full (Toyota, Renault, Nissan, Honda, Hyundai, Kia) è anche in grado di costruire ottimi ibridi plug-in, in grado di mantenere alta l’efficienza anche a batteria scarica. Però non tutti coloro che costruiscono ibridi plug-in, sono in grado di farli funzionare bene nella stessa condizione. Proprio questo è il problema del plug-in: aggiungendo oltre 200 kg extra per via di una maggiore batteria, perdono di efficacia se li si ricarica poco o nulla, dal momento che il motore a benzina non riesce a funzionare bene anche a batteria scarica (qui la prova di Jeep Compass 4xe). Esistono molti ibridi full dei brand citati che sono in grado di consumare decisamente meno di molti ibridi plug-in di altri marchi, con batteria scarica. Dalla sua, l’ibrido HEV ha dei minori costi all’acquisto e una minor complessità meccanica, dal momento che non c’è bisogno di preoccuparsi di ricaricarlo e, solitamente, non è impossibile raggiungere dei consumi medi di 18/20 km al litro, con dei picchi di oltre 26 km/l nel caso di Toyota Yaris, Renault Clio E-Tech Hybrid o Honda Jazz hybrid.

Considerazioni finali

Per riassumere, consigliamo vivamente l’ibrido plug-in solamente a chi ha la possibilità di ricaricare frequentemente presso il proprio box o posto auto o sul luogo di lavoro. Sconsigliamo di sceglierlo nel caso si dovesse ricorrere alla ricarica pubblica tramite colonnine in corrente AC: sarebbero richieste dalle 2 alle 5 ore per poter percorrere meno di 60 km a zero emissioni e con costi anche triplicati rispetto alla ricarica domestica. Tuttavia, ci sono alcuni ibridi plug-in che risultano vantaggiosi anche a batteria scarica. Come detto, i sistemi plug-in proposti da Hyundai, Kia, Renault, Toyota e l’ibrido plug-in diesel di Mercedes riescono a mantenere comunque medie di circa 20 km/l anche a batteria scarica, con il plus di avere altri 50 o più km con l’accumulatore completamente carico. Kia X-Ceed PHEV è un esempio dell'ottima efficienza anche ad accumulatore scarico.

Per tutte le altre situazioni, l’ibrido full rimane la miglior scelta, soprattutto per chi non ha interesse o possibilità nel ricaricare un veicolo a batteria o ricerca semplicità nell’utilizzo di un’auto. I consumi sono decisamente bassi, soprattutto se utilizzati in maniera diligente, sfruttando la frenata rigenerativa e la guida predittiva.

Come dimostrato ampiamente nelle nostre prove (qui il test di Kia Niro HEV), quasi tutti i sistemi ibridi dei brand citati sono in grado di avvicinarsi tranquillamente ai 20 km/l, mantenendo praticamente la stessa media anche in aggiunta ad una batteria più capiente per i sistemi plug-in.