Storia dell'auto elettrica - Parte #1: l'elettromobile

Cari elettronauti, se siete persone curiose, dovete sapere che la storia dell’auto elettrica è abbastanza particolare, ricca di elementi che devono essere assolutamente presi in considerazione. Preparatevi dunque a fare un bel tuffo nel passato e buona lettura!

Auto elettriche, in commercio già alla fine del 1800

Le auto elettriche erano regolarmente in commercio alla fine del 1800, non si trattava di prototipi sperimentali o di qualche decina o magari centinaia di veicoli, infatti all’inizio del 1900, ne circolavano diverse migliaia di esemplari. In America erano circa un terzo di tutte le automobili presenti sulle strade urbane.
Le auto elettriche erano vendute come auto da quartiere e non per fare lunghi percorsi (percorrenza max. circa 50/80Km), erano la prima scelta degli esponenti dell’alta società, venivano spesso commercializzati come appropriati al sesso femminile per la loro velocità massima che difficilmente superava i 35Km/h.
I costruttori attivi in quel periodo erano oltre 1.800, una cifra enorme se paragonata al nostro presente.

L'auto a benzina non era la prima scelta dal momento perché rumorosa, emetteva fumo, vibrava, perdeva olio ed era difficile da avviare. L'auto elettrica, invece, era pronta all'uso, silenziosa, inodore e pulita.
L’invenzione dell’auto elettrica è attribuita a diversi inventori e mi fa piacere elencare alcune di queste figure che hanno segnato la strada dell’elettricità e della mobilità.

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I primi passi dell'auto elettrica

Hans Christian Ørsted fisico e chimico danese, nel 1820, osservando il comportamento di una bussola posta in prossimità di un filo elettrico, scoprì che l'ago della bussola devia dal polo nord magnetico se viene avvicinato a un cavo in cui passa corrente elettrica. Concluse che le correnti elettriche generano campi magnetici le cui linee di forza sono chiuse intorno alla corrente che li ha prodotti, è il principio alla base dell'elettromagnetismo.

Il primo motore elettrico fu costruito nel 1831 da Joseph Henry, un matematico americano ma il primo motore a corrente continua DC fabbricato con l'intenzione di essere commercializzato fu realizzato nel 1834 da un fabbro e inventore americano; Thomas Davenport, tale invenzione fu poi brevettata nel 1837.

Le pile furono realizzate nel 1800 dal nostro Alessandro Volta, ma avendo un basso voltaggio erano soggette ad un pessimo destino per via del loro irreversibile deterioramento chimico.

I prototipi dell'auto elettrica

Fu poi l’avvento dei tricicli elettrici, infatti nel 1880 i professori William Edward Ayrton e John Perry proponevano un strano mezzo di locomozione.

Come da figura ci sono 10 accumulatori al piombo caricati e posti su pedane, il motore montato sotto il sedile e con un commutatore di potenza.

Nel 1881, Gustave Trouvé, inventore francese, installò un piccolo motore elettrico e la batteria ricaricabile di recente sviluppo su un triciclo la cui velocità era di 6Km/h.

Nei due casi citati sopra, i tricicli restarono dei prototipi e non vennero mai prodotti in serie.

La carrozza a batteria

Bisogna aspettare Robert Anderson, un imprenditore scozzese che dà vita alla prima carrozza, alimentata da un pacco batteria a celle ovviamente non ricaricabili attorno agli anni ’30 dell’Ottocento.

La sua velocità non superava i 6 Km/h e visto la velocità come anche la problematica degli accumulatori, come potete immaginare, non ebbe un grande successo.

Nel 1859 ci fu il debutto delle prime celle elettrochimiche ricaricabili al piombo, inventate dal fisico Gaston Planté, le batterie furono successivamente migliorate dal chimico Camille Alphonse Faure

In figura un esempio di accumulatore con celle in serie, l’antenato dell’accumulatore all’acido piombo a 12V delle nostre auto odierne. La batteria secondaria può essere ricaricata, si tratta di 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.  

Il primo motore asincrono dell'auto elettrica

Galileo Ferraris nel 1885 scopre il principio del campo magnetico rotante e costruisce il primo prototipo di motore asincrono ma il basso rendimento della sua invenzione ne impedisce la produzione commerciale

Nel 1887 il fisico Nikola Tesla brevetta un ottimo motore elettromagnetico con l’intenzione di produrlo in serie.

Benché Tesla sia visto come un genio non dobbiamo dimenticare il nostro compatriota Galileo Ferraris.

Benché non abbia ricevuto la notorietà grazie alla sua scoperta, bisogna almeno dargli il merito di aver fondato la prima Scuola di Elettrotecnica in Italia precisamente a Torino (attuale politecnico), il suo unico obiettivo era di diffondere la conoscenza mettendola a disposizione della Patria e dell'Umanità.

La prima BEV

La prima auto elettrica europea dotata di batterie ricaricabili e venduta in serie, è arrivata nel 1884 grazie all’inventore inglese Thomas Parker .   

L'auto elettrica Electrobat

Nel 1894 a Philadelphia, Pennsylvania (USA), una società creata dal meccanico e ingegniere Henry G. Morris e dal chimico Pedro G. Salom, presenta un automobile elettrica denominata Electrobat, che si differenzia dalle classiche carrozze del tempo.

Attorno al 1894 nacque anche il Grand Prix Automobilistico di Francia, una gara annuale che ebbe rilevanza internazionale, ai suoi inizi si svolgeva su strade aperte.
Nel  1899, un ingegnere e pilota automobilistico belga, Camille Jenatzy sopranominato “Le diable rouge” (il diavolo rosso) a causa dei suoi capelli, decise di presentarsi al Grand Prix con la sua “Jamais Contente” e vinse superando i 100Km/h (raggiungerà i 105 km/h) un vero record per l’epoca.

L'auto era equipaggiata con pneumatici Michelin, dotata di una carrozzeria aerodinamica a forma di proiettile su un telaio di una carrozza e con 2 motori elettrici, posizionati nella parte posteriore tra le ruote, con una potenza totale di 50 kW (circa 68 cavalli).

I motori erano collegati direttamente alla trazione posteriore. L'energia era fornita dalle batterie (tensione di 200 Volt e 124 A), che rappresentano quasi la metà del peso totale del mezzo e cioè 1,5 t.

Baker Electrics

Un ingegnere di Cleveland, Ohio, di nome Walter C. Baker, insieme a F. Philip Dorn, costruì un'automobile a propulsione elettrica e nel 1897 organizzò la Baker Motor Vehicle Company. Nel 1898, l'azienda era passata dalla produzione di carrozze elettriche alle automobili e realizzò 800 auto, diventando il più grande produttore di veicoli elettrici al mondo.

Thomas Edison dà vita alla batteria al nichel e ferro

Thomas Edison aveva progettato la batteria al nichel ferro utilizzata all'interno delle vetture della Baker Electric.

Era il 1898, quando Thomas Edison sviluppò una batteria alcalina utilizzando ferro (Fe3 O4) per il terminale negativo e ossido di nichel (Ni (OH)2) per il terminale positivo.

L'elettrolita era l'idrossido di potassio, simile alle odierne batterie al nichel-cadmio. Le celle erano adatte per l'uso industriale e ferroviario. Lo svantaggio della batteria Edison era il costo, che ha portato al predominio della batteria al piombo acido di qualità ben inferiore.

1899, le prime colonnine di ricarica per l'auto elettrica

Per migliorare l'autonomia delle auto elettriche, la Francia proprio come gli Stati Uniti e altri paesi, procedeva allo studio dell'installazione di colonnine di ricarica per auto elettriche.

Un prototipo vinse il concorso della Commissione mista incaricata di determinare la colonnina di ricarica più consona per le automobili elettriche.

Per ricaricare i propri accumulatori, l'utente doveva inserire un gettone nel contatore, chiudere gli interruttori interni, l'interruttore bipolare e scegliere con l'interruttore a reostato l'intensità di carica da fornire alla batteria (da 25 a 80 A) sapendo che all’epoca la corrente fornita dalla rete pubblica era continua e non alternata come ai giorni nostri.

I punti di ricarica erano incredibili da vedere. Sul web quando si fa una ricerca appare spesso il "caricabatterie a manovella”, della Pope Manufacturing Company di Hartford, nel Connecticut, che consentiva la ricarica del mezzo durante la notte.

I caricatori erano composti da alti voltaggi e leve in ottone, il che non sono una combinazione confortante, infatti l'ottone è una lega di rame e zinco, benché non abbia le stesse proprietà del rame o dello zinco, ha elettivamente una bassa conduttività elettrica ma non è un vero isolante.

Fine prima parte della storia dell'auto elettrica

Carissimi lettori e lettrici, se siete arrivati sino alla fine di questa avvincente storia, dovete sapere che il racconto è ancora lungo, per altre curiosità, seguite la prossima parte:

"The History of Electric Cars to be continued!"

➡️ Puntata successiva: Storia dell’auto elettrica – Parte #2: l’elettromobile

Fateci sapere quanto già conoscevate e quanto invece vi abbiamo rivelato.

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