I veicoli elettrici : approccio critico per la decarbonizzazione del paese

The intention to mitigate at a global level the climate changes, and for consequence to reduce the GHG is completely connected to incisive interventions in the transport sector. In 2016 transport’s sector contributed in CO2 emissions by 31% and this confirms its non-marginal role in climate changes. The total contribution in terms of emissions of moving cars is about 18% on the total. The debate on the possibility of the electric vehicle diffusion to reduce the emissions of CO2 and the atmospheric pollution is under discussion. All the vehicles powered by a battery are characterized by the absence of tail pipe emissions, but a more complete view must consider the impact of the electric generation and the life cycle of the battery. The aim is to analyze the possible impact, in terms of CO2, of a big diffusion of EV in a long-term simulation, ending in 2030. In the first chapter, some key concepts about global warming and the SEN of 2017 are introduced. After this first cap some concepts about electric and hybrid vehicles have been introduced to better understand the differences between them, to give a better understanding of the following parts. The third cap describes in general the life cycle of a battery used for transportation, referring to different studies about the impact of the batteries in CO2 emissions. In the fourth cap the analysis of the national electric mix is discussed referring to its historical evolution and the projections that could be based on the data of the SEN 2017. Analysis and projections are discussed in the last cap. Some hypothesis about the evolution of the total circulating vehicle park and the substitution of old vehicles have been formulated thanks to data given by ACI. Starting from emission factors of ISPRA and considering a certain hypothesis about the average distance, the total impact of the new circulating vehicle park in terms of CO2, without the implementation of EV, is calculated from 2017 to 2030 and expressed in differential terms with respect to the emissions calculated in 2016. Starting from this point and the studies of Life-Cycle Analysis made by Ellingsen et al and from the emissions of the Italian electric generation park, the impact of the diffusion of different numbers of EV is estimated by 2030, considering different impacts in terms of CO2 in the production of batteries and different electrical mix. Also in this case the results are expressed in a differential way considering the results obtained in 2016.

L’intenzione, espressa a livello internazionale, di mitigare i cambiamenti climatici e, di conseguenza, di ridurre le emissioni di gas serra, non può sicuramente prescindere da interventi incisivi anche nel settore dei trasporti. Quest’ultimo nel 2016 in Italia incideva per circa il 31 % delle totali emissioni di CO2, a conferma del ruolo non marginale nel contributo clima-alterante. La sola componente derivante dalla circolazione delle autovetture pesa per il 18% circa del totale. Si è certamente dibattuto in modo esteso sulla possibilità di favorire la diffusione di veicoli elettrici per ridurre le emissioni di anidride carbonica e l’inquinamento atmosferico in generale. I veicoli alimentati a batteria sono infatti caratterizzati dall’assenza di emissioni dirette allo scarico ma uno sguardo più completo deve considerare l’impatto della generazione elettrica e del ciclo produttivo della batteria. Si è voluto analizzare il possibile impatto di un’elevata diffusione di veicoli elettrici sulle emissioni annue di CO2 da parte delle autovetture in uno scenario di lungo termine, prendendo il 2030 come anno di fine simulazione. A tal fine, nel capitolo introduttivo sono stati esposti alcuni concetti chiave relativi al surriscaldamento globale e alla SEN 2017, fondamentali per comprendere il contesto. Successivamente, al fine di rendere più fluida la comprensione delle parti seguenti, l’elaborato si focalizza sulle distinzioni tra le diverse categorie di veicoli ibridi ed elettrici. Il terzo capitolo è invece dedicato a una visione generale del ciclo produttivo di una batteria al litio ad uso veicolare, con riferimento a studi accreditati per quanto concerne l’impatto complessivo in termini di emissioni equivalenti di CO2. Il quarto capitolo si sofferma sull’analisi del mix elettrico nazionale, sulla sua evoluzione storica recente e sulle proiezioni individuate dagli scenari forniti dalla SEN 2017. Il quinto capitolo costituisce invece il nucleo vero e proprio della comparazione. Sulla base dei dati e degli studi forniti dall’ACI, sono state effettuate delle ipotesi sulla possibile evoluzione della consistenza del parco veicolare circolante in Italia e sul trend di sostituzione dei veicoli più vetusti. In un’ipotesi di assenza di veicoli elettrici è stato quindi calcolato, in combinazione con i fattori di emissione allo scarico ottenuti dall’ISPRA e considerando determinate ipotesi sulla percorrenza media annua dei veicoli, l’impatto emissivo del nuovo parco circolante nei vari anni, dal 2017 al 2030, espresso in termini di maggiori o minori emissioni annue rispetto al 2016. In seguito, partendo dagli studi di Life-Cycle Analysis condotti da Ellingsen et al e dai fattori di emissione del parco di generazione elettrica italiano, si è proceduto a stimare l’impatto della diffusione, al 2030, di un certo numero di veicoli elettrici, considerando diversi scenari ipotetici di riduzione dell’impatto del ciclo produttivo delle batterie e diversi mix elettrici al 2030. Anche in questo caso, i risultati ottenuti sono stati esposti anno per anno ed espressi come differenza rispetto all’anno base 2016.