Bus elettrici, a diesel o a metano nel trasporto pubblico? Qualche dato per le Pubbliche Amministrazioni

Un confronto tra bus elettrici con quelli a diesel e a metano: costi di acquisto, di manutenzione, esternalità ambientali e acustiche.

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Per rinnovare il parco autobus circolante italiano ogni 10 anni, occorrerebbe acquistare 5mila bus urbani all’anno, di cui almeno 1.150 elettrici.

La nuova Direttiva Veicoli Puliti (in recepimento per ottobre) impone che, fino al 2025 almeno il 22,5% dei nuovi autobus acquistati sia a zero emissioni e che, fino al 2030 questa percentuale arrivi almeno al 32,5%.

Questo è quanto si riporta nel dossier Città MEZ, di Legambiente e Motus-E, nel quale si sottolinea invece che ad oggi siamo ad appena allo 0,6% e che con questo ritmo il ricambio lo faremo in 50 anni.

Con l’intento di supportare l’ente pubblico a sviluppare una rete di trasporto pubblico locale 100% elettrica, Motus-E, ha pubblicato anche il vademecum “Autobus elettrici nel trasporto pubblico” (allegato in fondo), dove l’amministratore pubblico può trovare alcune indicazioni di investimento e un confronto tra autobus elettrici (BEB – bus elettrici a batteria), diesel, metano e idrogeno.

L’organizzazione sottolinea in generale come un autobus elettrico, rispetto a uno endotermico, è più silenzioso, non genera emissioni allo scarico (né anidride carbonica, né alcun tipo di inquinante locale, come NOX, PM2,5, PM10), contribuendo al miglioramento della qualità dell’aria e al contenimento del riscaldamento globale. Ma vediamo più nel dettaglio alcuni aspetti.

Le caratteristiche di un BEB

Secondo il vademecum, l’Amministrazione può orientarsi su due tipi di bus elettrici: BEB a lungo raggio e BEB a ricarica rapida.

Generalmente a un bus di 12 m di lunghezza corrispondono circa 190-230 km di autonomia, con una sola ricarica e con aria condizionata o riscaldamento in funzione.

Per massimizzare l’autonomia, i BEB a lungo raggio hanno batterie più grandi e vengono generalmente ricaricati una o due volte al giorno (durante la notte o a metà giornata) a una bassa potenza. La ricarica completa dura almeno 8 ore.

Invece, i BEB a ricarica rapida hanno batterie più piccole, che si possono ricaricare frequentemente e ad alta potenza. In genere questi mezzi si ricaricano durante il percorso più volte al giorno e, se l’infrastruttura di ricarica è capillare e ben progettata, potrebbero anche funzionare a tempo indeterminato, senza doversi fermare per una ricarica completa.

BEB a lungo raggio

BEB a ricarica rapida

Capacità della batteria 250-660 kWh 50-250 kWh
Autonomia in servizio >150 km con singola carica Autonomia indefinita se IdR è ben progettata
Infrastruttura di Ricarica (IdR) richiesta 50-150 kW 150-600 kW (pantografo o caricabatterie wireless lungo il percorso)

Vediamo alcuni parametri di confronto che hanno permesso a Motus-E di dimostrare i vantaggi dei bus elettrici.

Costo di acquisto

Secondo Motus-E, il maggior costo di acquisto di un BEB (che attualmente si aggira intorno ai 500mila euro e che può comunque essere abbassato con strumenti come il “battery leasing”) rispetto a un bus diesel (210mila €) o a metano (250mila €), non deve scoraggiare l’intento di elettrificare il TPL, poiché i costi operativi, di manutenzione, insieme alle esternalità ambientali positive, ripagano l’investimento effettuato in tempi non prolungati.

Costo totale di proprietà

Il Total Cost of Ownership (TCO), scrive Motus-E, è un parametro fondamentale per avere un’idea del costo totale di possesso di un mezzo (o di una flotta) poiché non dipende dal solo prezzo di acquisto dei mezzi, ma anche dal costo del combustibile/elettricità, dal chilometraggio annuo, dal tipo di infrastrutture per la ricarica/rifornimento, il valore residuo del mezzo e dai costi di manutenzione.

La tabella mostra che, in 13 anni, il risparmio in termini di TCO di una flotta di 100 bus elettrici rispetto ad una di diesel Euro 6 è di circa 3,8 milioni di euro. Il vantaggio diventa più evidente all’aumentare del numero di chilometri percorsi.

Si sottolinea poi che il calcolo di TCO non monetizza le esternalità ambientali e acustiche che sono a tutto vantaggio dei bus elettrici, fattori che renderebbero il TCO del bus elettrico ancor più competitivo. Se venisse utilizzata elettricità 100% rinnovabile, ad esempio tramite la stipula di un Renewable Power Purchase Agreement (PPA), i benefici ambientali potrebbero essere ulteriormente amplificati.

Il documento ha fatto delle considerazioni anche sul TCO della tecnologia a metano e idrogeno: sul TCO di un bus elettrico rispetto a uno a metano si riscontra al momento un vantaggio del gas, limitatamente al solo aspetto economico (senza quindi considerare le ricadute ambientali e acustiche).

Questo vantaggio tuttavia è dovuto principalmente all’attuale, e momentaneo, regime fiscale agevolato per il gas nei trasporti, che però è un fattore di rischio poiché la revisione della Direttiva sulla tassazione energetica (2003/96/EC) potrebbe porre fine a questi benefici con conseguenti ripercussioni negative sul TCO dei bus a metano acquistati oggi.

Invece, misure come la possibile estensione delle agevolazioni alle imprese del Trasporto Pubblico Locale o la previsione di tariffe agevolate per la ricarica di mezzi pubblici di trasporto elettrici, costituiscono un fattore in grado di abbassare il TCO di un bus elettrico, rendendolo più competitivo rispetto a uno a metano.

Infine, per quanto riguarda l’alimentazione a idrogeno, data la mancanza di un mercato consolidato di questo vettore energetico, il vademecum ha ritenuto prematuro avviare delle considerazioni a livello di TCO, che peraltro, dagli scarsi dati a disposizione risulta decisamente non competitiva rispetto alle altre soluzioni.

Manutenzione

In termini di manutenzione, Motus-E afferma che idrogeno e metano sono generalmente immagazzinati come gas compresso in bombole di notevoli dimensioni, rendendo entrambe le opzioni meno competitive rispetto ai BEB.

Inoltre, come mostrato nella tabella in alto, il costo annuale di manutenzionefull service” dell’elettrico è più basso di un diesel euro 6, anche sommando il costo di manutenzione delle infrastrutture necessarie alla ricarica degli e-bus.

Rifornimento del mezzo

Gli autobus a fuel cell attualmente sul mercato adottano da 5 a 8 bombole, contenenti complessivamente fino a 1.600 litri di idrogeno per un’autonomia di circa 350-400 km, di poco superiore a quella dei BEB comuni.

I tempi di rifornimento maggiori e il costo per kg dell’idrogeno molto elevato, sono alcuni dei fattori principali che, secondo Motus-E, rendono gli autobus a idrogeno meno convenienti: il rifornimento del bus a idrogeno è una fase delicata per la necessità di controllare continuamente temperatura, pressione e stato di carica delle bombole; il costo varia poi a seconda di come è stato prodotto (idrogeno blu, verde, grigio).

Si deve inoltre prendere in considerazione che per incentivare l’elettrificazione del trasporto pubblico si stanno valutando delle agevolazioni tariffarie di ricarica che renderebbero la soluzione elettrica a batteria più competitiva.

La Bus-to-Grid

Il bus elettrico, a differenza di quello alimentato con combustibili fossili richiede un’infrastruttura di supporto più complessa ma che, grazie alla tecnologia Bus-to-Grid (B2G), consente ai bus elettrici di scambiare l’elettricità immagazzinata nelle proprie batterie con la rete, aiutando i gestori della stessa a bilanciare i carichi e mitigare possibili colli di bottiglia.

Inoltre, le infrastrutture di ricarica dei bus elettrici possono essere utilizzate anche da altri utenti. Questi servizi, che vengono remunerati economicamente, secondo gli autori del documento, sono delle entrate addizionali che un analogo endotermico non dispone.

Second life delle batterie dei BEB

Motus-E aggiunge che, le batterie dei bus elettrici giunte a fine vita utile (o fine garanzia) anche se meno performanti, saranno ancora utili se trasformate in dispositivi di accumulo di energia per impianti fotovoltaici installati nei condomini, favorendo così la diffusione dell’autoconsumo collettivo.

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