Il mondo dell’auto si muove inesorabilmente verso l’elettrificazione. In questo scenario, il vero ponte tecnologico tra la propulsione tradizionale endotermica e la trazione puramente elettrica è rappresentato dall’ibridazione. Un sistema propulsivo di tipo ibrido, in cui la componente termica e quella elettrica collaborano attraverso una raffinata gestione elettronica, costituisce la soluzione ideale per un passaggio graduale alla mobilità del futuro. In questa panoramica vogliamo mettere a confronto tecnico i principali competitor sul piano della tecnologia Full Hybrid (HEV), analizzando le soluzioni ingegneristiche giapponesi, coreane ed europee, senza trascurare le proposte agguerrite e arrembanti dei costruttori cinesi.
Le architetture dei competitor: Oriente e Occidente a confronto
La nostra analisi tecnica parte dal colosso cinese Chery (che motorizza i brand Omoda e Jaecoo) con il sistema SHS-H (Super Hybrid System), basato su una trasmissione DHT a 3 rapporti accoppiata a un 1.5 turbo-benzina. È uno schema serie-parallelo a prevalenza elettrica, in cui due motori elettrici integrati nel cambio lavorano a stretto contatto con il termico per abbassare i giri di quest’ultimo a velocità medio-basse, a fronte di una maggiore complessità di calibrazione.
Il sistema Dongfeng Mach DH-i è tra i più complessi sul mercato, fondendo il Power Split (stile Toyota) con un cambio DHT a 4 rapporti per ottimizzare l’efficienza meccanica diretta dell’endotermico a qualsiasi velocità, soprattutto nei transitori autostradali. Si tratta di un sistema che si pone il compito di funzionare tanto in seriale, quando in parallelo, e alternando il modo misto a seconda della ncessità dando la prevalenza alla trazione elettrica o allungare con l’endotermico. Ma come tutte le cose troppo complesse, come vedremo ha i suoi limiti di funzionamento.
La Geely, con le tecnologie NordThor Hi-F / Leishen DHT Pro, adotta un sistema misto serie-parallelo con trasmissione planetaria DHT a 3 marce. La sua gestione permette di innestare la trazione termica diretta già intorno ai 20 km/h nel tentativo di garantire al motore endotermico di funzionare più spesso ma nel punto di massima efficienza.
Sul fronte giapponese, l’e:HEV di Honda si presenta come un ibrido in serie a prevalenza elettrica di raffinata ingegneria: la trazione è elettrica per l’80% delle situazioni urbane e interurbane, con il motore endotermico che si accende per fungere da generatore ma nel suo punto di maggiore efficienza. Ad alta velocità una frizione a bagno d’olio collega direttamente l’endotermico alle ruote tramite un rapporto fisso (overdrive) solo a velocità stabilizzate.
I coreani di Hyundai e Kia scelgono invece il sistema Smartstream TMED, un ibrido parallelo puro di scuola europea, in cui un singolo motore elettrico sincrono è inserito in un cambio automatico tradizionale a 6 rapporti al posto del convertitore di coppia. Un sistema che non necessita di variare il proprio stile di guida rispetto al passato.
Nissan propone l’e-Power, un ibrido in serie puro al 100%: le ruote sono collegate esclusivamente al motore elettrico di trazione tramite un riduttore a rapporto fisso, mentre il termico funge unicamente da generatore di corrente. In sostanza è una vettura elettrica con un generatore di energia, una derivazione più semplice dei sistemi extender.
A rappresentare l’Europa Renault con il sistema E-Tech, basato su un cambio automatico “Multi-mode” privo di frizione e sincronizzatori meccanici, in cui gli innesti (4 marce per il termico, 2 per l’elettrico) sono gestiti da un motorino elettrico secondario (HSG) ad innesti a denti dritti (dog clutch), offrendo fino a 15 combinazioni di funzionamento. Vederlo smontato, ci si accorge del potenziale dell’ingegno europeo, ma anche della miopia commerciale quando poi di deve fare i conti con i costi delle buone idee.
A chiudere la panoramica è il sistema SAIC Hybrid Plus di MG, un misto serie-parallelo con cambio a 3 rapporti che sfrutta un potente motore elettrico principale per privilegiare la marcia cittadina, accoppiando il termico solo alle alte andature per evitare l’effetto slittamento. Un sistema che limita il potenziale dei colleghi cinesi per scelte che lo rendono il più economico ma anche difficile da gestire.
Sullo sfondo rimane il pioniere indiscusso: il sistema HSD (Hybrid Synergy Drive) di Toyota giunto alla 5ª generazione, un collaudatissimo schema Power Split a rotismo epicicloidale (e-CVT) privo di frizioni e marce fisiche, oggi ulteriormente miniaturizzato e alleggerito. Toyota anno dopo anno, continua a reggere gli attacchi della concorrenza migliorando il suo sistema anche quando sembra che sia arrivato al suo limite.
Sotto il cofano: L’analisi dei motori endotermici
Valutando il rendimento termico, la raffinatezza del ciclo di combustione (Atkinson/Miller) e l’ottimizzazione per il funzionamento ibrido, le unità migliori in assoluto risultano quelle di Dongfeng e Geely. I loro 1.5 Turbo dedicati raggiungono rendimenti termici certificati superiori al 45% (45.5% per Dongfeng) grazie a rapporti di compressione geometrici elevatissimi, iniezioni ad alta pressione e cicli Miller esasperati.
Al secondo posto si colloca il propulsore Toyota Dynamic Force 1.5 litri tre cilindri, piuttosto ruvido nel suo funzionamento e gli eccellenti (1.8/2.0 litri). Entrambi ottengono un funzionamento a un ciclo Atkinson non in modo canonico ma attraverso la logica di apertura differenziata delle valvole garantendo un rendimento del 41%. Un motore granitico, privo di cinghia servizi e progettato per avviarsi senza vibrazioni. Della serie meno efficienza me indistruttibile.
Il podio è completato dai motori Honda nella versione 1.5 litri aspirato ma soprattutto con l’eccellente 2.0 litri entrambi ad iniezione diretta, che sfruttano, come Toyota, l’evoluzione del sistema VTEC per l’alzata variabile delle valvole, lavorando quasi sempre come un gruppo elettrogeno a rendimento costante (oltre il 40%).
Un vero gioiello tecnologico, invece, è il 1.5 tre cilindri di Nissan, l’unico propulsore al mondo a rapporto di compressione variabile (VCR) in grado di funzionare con un vero ciclo Atkinson. La sua biella, infatti, cambiando la geometria è in grado di far oscillare il rapporto di compressione da un valore di 8.0 (per le massime prestazioni) a 13.5 (per la massima efficienza a carico parziale); la sua complessità costruttiva e l’utilizzo limitato alla sola generazione di corrente ne frenano tuttavia il potenziale dinamico. In ogni caso, la particolare soluzione adottata per il manovelismo azzera quasi completamente le vibrazioni e la ruvidità di funzionamento tipica dei tre cilindri migliorando anche l’affidabilità complessiva.
I propulsori di Chery e MG (rispettivamente 1.5 turbo per Chery e aspirato per MG) offrono rendimenti solo discreti, legati alle trasmissioni multi-marcia per rendere al meglio, ma con una logica di utilizzo della trasmissione che non aiuta molto allo scopo. Il nuovo 1.8 aspirato di Renault è un’unità collaudata e robusta, mentre per le versioni più potenti del sistema e-Tech c’è un tre cilindri Turbo 1.2 litri che è all’antitesi rispetto per esempio al tre cilindri di Nissan ed anche rispetto ad un propulsore tradizionale come il tre cilindri Toyota. In sostanza in Renault usano propulsori di concezione tradizionale e con un rendimento inferiore ai concorrenti asiatici vanificando la bontà del progetto e-Tech.
Chiude la coppia Hyundai/Kia, che, come in Renault, utilizza un motore tradizionale sia per il 1.6 litri aspirato riservato alle vetture medio piccole che il 1.6 Turbo riservato alle medio-grandi. In entrambi i casi viene sviluppato al suo massimo potenziale la la tecnologia CVVD (variazione continua della durata delle valvole). Questa scelta consente di ottenere un’architettura flessibile prestata anche alle vetture puramente termiche, mostrando così qualche limite di specializzazione rispetto ai rivali giapponesi e ai nuovi turbo cinesi.
I motori elettrici: Densità di potenza e spinta
Essendo di fatto una vettura elettrica con gruppo elettrogeno, il primato del motore elettrico di trazione spetta a Nissan: l’unità del sistema e-Force eroga ben 150 kW (204 CV) e oltre 330 Nm di coppia, garantendo la fluidità tipica di un’elettrica pura (BEV) senza avvertibili cali di spinta in allungo.
Honda segue da vicino sviluppando in proprio unità sincrone a magneti permanenti estremamente compatte e reattive da 122cv per la jazz ai 130cv per la HR-V fino ai 184 CV e 315 Nm. Sebbene paghino una leggera flessione della coppia alle alte velocità, ma la loro compattezza e leggerezza ma soprattutto la ridotta inerzia delle componenti interne assicura una reattività maggiore rispetto allo stesso propulsore elettrico di Nissan.
Anche MG propone un unico motore elettrico generoso da 136 CV, ideale per dare brio alle vetture di segmento B ma meno incisivo al salire di peso e categoria. Il trio cinese Geely/Dongfeng/Chery si affida a unità elettriche integrate nelle trasmissioni DHT dall’elevata densità di potenza, la cui efficacia dinamica rimane tuttavia legata alla complessità dei flussi energetici di sistema.
Toyota, pur avendo potenziato e alleggerito i propri motori MG2 nella 5ª generazione dell’HSD, mantiene la trazione elettrica vincolata alla logica del rotismo epicicloidale che limita l’efficienza del motore elettrico nello sfruttamento delle sue caratteristiche di coppia e potenza. In ogni caso in Toyota stanno progressivamente aumentando la potenza della macchina elettrica spostando il funzionamento del sistema verso un misto serie/parallelo.
In coda troviamo prima Renault, il cui motore elettrico principale pur se piccolo per potenza erogata è al quanto reattivo. Purtroppo la sua spinta viene frammentata nonostante nella trasmissione ci siano due marce dedicate e la possibilità di usare altre combinazioni per funzionare in parallelo con il motore endotermico. Le logiche d’innesto del cambio Multi-mode ne penalizzano l’efficienza.
Il gruppo Hyundai/Kia, adotta un’unità singola da soli 65 e 69cv integrata nel cambio: una potenza limitata che riduce la possibilità di marcia in EV sotto carico e sconta la mancanza di efficienza per le dissipazioni meccaniche della trasmissione a 6 marce, mentre funzionerebbe meglio se vincolato ad un rapporto unico.
I generatori: Convertire l’energia termica in corrente
Nella conversione dell’energia cinetica del motore termico in elettricità, è ancora la Nissan primeggiare grazie a un suo generatore ampiamente sovradimensionato, indispensabile per sostenere i massimi carichi di trazione del suo schema in serie. Honda si colloca subito dietro con un motogeneratore coassiale collegato direttamente sull’albero del motore elettrico di trazione ed al motore endotermico. Questa soluzione è capace di un’eccellente costanza di generazione pur con una potenza massima inferiore a quella di Nissan.
Il sistema HSD di Toyota possiede un’ottima unità MG1 che, oltre a ricaricare la batteria, varia dinamicamente il rapporto virtuale dell’e-CVT. Il sistema d quinta generazione beneficia anche di un nuovo inverter aggiornato che riduce le perdite di conversione. Il trio cinese Dongfeng/Geely/Chery utilizza generatori integrati nelle trasmissioni DHT dall’efficienza discreta. Soprattuto sono condizionati da regimi di funzionamento non sempre ottimali a causa delle logiche del cambio multi-rapporto.
MG risente, invece, nel generare l’energia necessaria, della minore potenza del suo motore termico aspirato durante i picchi di richiesta energetica. In casa Renault, la complessità meccanica delega la sincronizzazione del cambio e la generazione di energia a un piccolo motorino d’avviamento HSG, non riesce a eguagliare la costanza dei rivali, nemmeno del generatore Toyota che pure deve sovraintendere ad due funzioni. Fanalino di coda sono ancora una volta Hyundai/Kia. In effetti il sistema coreano è privo di un vero generatore ma sono dotati di un solo di un piccolo HSG azionato a cinghia per i transitori minimi, lasciando al motore di trazione principale il gravoso compito della ricarica.
L’accumulo di energia: Capacità e gestione della batteria
La batteria più capiente del lotto è quella di Nissan con i suoi 1,97 kWh; tuttavia, per via della natura in serie del sistema, questo accumulatore lavora costantemente sotto stress come “polmone” di transito, sebbene l’ultima evoluzione e-Power ne abbia ridotto il surriscaldamento sulle lunghe salite.
MG propone un’eccellente batteria da 1,83 kWh a 350V, che consente fasi di veleggiamento in EV estremamente prolungate. Anche il trio Chery/Geely/Dongfeng adotta accumulatori generosi tra 1,6 e 1,8 kWh derivati dalle rispettive divisioni PHEV/BEV, capaci di garantire elevatissimi tassi di scarica (C-rate).
Hyundai/Kia si affidano a un’unità ai polimeri di litio da 1,49 kWh ben integrata sotto i sedili posteriori, agevolando lo spazio nel bagagliaio. Renault si difende bene con un elemento da 1,2 kWh a 230V molto rapido nei cicli di carica e scarica. I tecnici Honda, forti dell’efficienza dell’e:HEV, utilizzano, invece, un accumulatore compatto e leggero da soli 1,05 kWh a 72 celle, la cui eccellente gestione software compensa la ridotta autonomia in modalità EV puro. Chiude Toyota con un’unità da 1,0 kWh passata finalmente agli ioni di litio nella 5ª generazione, un componente leggerissimo e ad altissima frequenza di micro-cicli, ma coperto da garanzie ai vertici del mercato
Frenata rigenerativa e trasmissione: Il feeling di guida
La modulabilità del pedale del freno vede eccellere Nissan grazie al potente sistema rigenerativo ereditato dalle proprie BEV e alla modalità e-Pedal per la guida a un solo pedale. Honda si distingue per la presenza di palette al volante che regolano la rigenerazione su più livelli con transizioni impercettibili tra frenata elettrica e idraulica.
In casa Toyota, il recupero è costante e vigoroso, anche se nelle discese più ripide richiede l’avviamento del termico in cut-off (funzione “B”) per supportare l’azione frenante, quindi il grosso del recupero per l sistema Toyota avviene mediante il pedale del freno. Il trio cinese Geely/Dongfeng/Chery offre buone performance di rallentamento, ma la selezione dei livelli è di rigenerativa è relegato nei sottomenu dell’infotainment o ai selettori di guida rendendo difficile la gestione manuale. Inoltre, risente talvolta delle scalate del cambio DHT.
MG palesa lievi discrepanze di taratura nella transizione sul pedale del freno, mentre Hyundai/Kia consentono una buona gestione tramite palette, pur con la linearità disturbata dai passaggi di marcia del cambio a 6 rapporti. Renault, infine, offre un freno motore vigoroso in modalità “B”, ma il software del cambio a innesti frontali genera talvolta piccoli sussulti o vuoti di decelerazione durante le scalate di sincronizzazione dell’HSG.
La vera differenza sta nella trasmissione
Sotto il profilo della trasmissione, il sistema e:HEV di Honda è un capolavoro di minimalismo: l’assenza di marce fisiche azzera gli attriti di trascinamento e garantisce un’efficienza meccanica prossima al 97%. Il collaudatissimo HSD di Toyota risponde con un’affidabilità leggendaria priva di organi soggetti a usura, pur mantenendo alle forti accelerazioni il tipico effetto di trascinamento acustico (effetto scooter).
Nissan si affida a un semplice e fluido riduttore mono-marcia come ogni auto elettrica classica. Hyundai/Kia offrono il feeling più tradizionale grazie al cambio automatico reale a 6 marce, gradito agli automobilisti più conservatori ma penalizzato da maggiori attriti interni.
Le trasmissioni DHT a 3 marce di Chery/MG e o 4 marce di Geely/Dongfeng riducono la sfasatura acustica e tengono bassi i giri motore, ma introducono una notevole complessità meccanica ed evidenti passaggi di rapporto nei transitori veloci. Elementi la cui affidabilità dovrà essere comprovata nel tempo rispetto a Toyota per esempio. In coda si colloca la trasmissione E-Tech di Renault: il cambio Multi-mode senza frizione, pur geniale sulla carta, mostra nell’uso reale evidenti limiti di fluidità, con incertezze e strattonamenti nei kick-down o a batteria scarica.
Prestazioni ed efficienza reale: Il verdetto della pompa
Sul piano delle prestazioni pure, i costruttori cinesi hanno puntato sulla forza bruta: le configurazioni di Geely, Dongfeng e Chery superano agevolmente i 200 CV (fino a 240 CV per Geely), azzerando i ritardi di risposta grazie ai cambi DHT e staccando i migliori tempi sullo 0-100 km/h, pur pagando qualcosa in termini di consumi quando si spreme la meccanica.
MG, infatti, risponde con ben 195 CV combinati, un valore record per il suo segmento di riferimento delle compatte cittadine. Honda (da 122 a 184 CV) offre la risposta al pedale più reattiva tra le giapponesi grazie alla trazione prevalentemente elettrica, simulando passaggi di marcia virtuali in modo impeccabile.
I sistemi Hyundai/Kia offrono un’erogazione corposa (fino a 235 CV) e un feeling molto dinamico. In sostanza le coreane si guidano nel modo tradizionale, senza cambio di stile. Toyota predilige una progressione fluida e costante, priva di velleità sportive, nonostante la potenza sulla carta non manca, ma il comportamento del sistema ne limita la percezione prestazionale.
Nissan assicura uno spunto da fermo eccezionale, ma accusa cali di spinta in autostrada o sulle lunghe salite quando la batteria si scarica e la potenza dipende unicamente dal generatore termico. Renault, infine, sconta la lentezza di risposta del cambio Multi-mode nei kick-down autostradali.
I consumi e l’efficienza
Nel bilancio di efficienza reale, il sistema Toyota HSD si conferma il re indiscusso: in città permette di viaggiare fino all’80% del tempo a motore spento superando i 25 km/l, mantenendo consumi ridotti anche alle alte velocità autostradali. Honda segue a brevissima distanza con eccellenti riscontri urbani e costanza di rendimento, pagando solo qualcosa in autostrada a causa del rapporto fisso, ma dimostrandosi il sistema me meno risente delle differenze di stile di guida.
Renault si difende bene grazie alla sofisticata gestione elettrica in città, ma vede salire i consumi nei tratti veloci, un risultato che dimostra come il progetto Renault sia competitivo sulla carta ma non esprime il suo potenziale, come un allievo che potrebbe fare di più ma è svogliato.
Il sistema parallelo di Hyundai/Kia eccelle nei percorsi extraurbani grazie ai rapporti lunghi della trasmissione, ma soffre nei tipici stop-and-go cittadini, ma è anche quello che assicura ad un automobilista soncseratore di poter guidare senza cambiare il suo stile di guida. MG sfrutta al meglio la sua generosa batteria da 1,83 kWh nei contesti urbani, mostrando però il fianco alle andature autostradali a causa della minore efficienza del termico.
Chiudono il gruppo i sistemi cinesi di Chery, Geely e Dongfeng, Le prestazioni non sono gratis, c’è sempre un prezzo da pagare al cronometro. I consumi, infatti, risentono inevitabilmente sia della logica che premia la risposta all’acceleratore che degli attriti delle trasmissioni DHT multi-rapporto. Il sistema e-Power di Nissan, la cui doppia conversione energetica ad alta velocità costante fa ottenere record assoluti in città dove la parte elettrica mostra tutto il suo potenziale, ma i consumi salgono ai livelli di un’auto termica tradizionale alle velocità più alte.
Classifica finale e considerazioni
La classifica finale non tiene conto della posizione commerciale dei vari brand o del design estetico delle vetture, ma unicamente della raffinatezza ingegneristica, dell’efficienza reale e della dinamica di guida espressa dai singoli sistemi di propulsione.
I costruttori giapponesi (Toyota e Honda) mantengono salda la leadership grazie a una superiore integrazione software e a un minimalismo meccanico orientato alla massima efficienza ed affidabilità. I colossi cinesi (Geely e Dongfeng) spingono forte sulla tecnologia motoristica pura, mentre le soluzioni europee (Renault) e coreane (Hyundai/Kia) propongono strade alternative affascinanti , ma che semplici e ottimizzate al massimo. Entrambe, comunque, non prive di compromessi in termini di fluidità o di efficienza nei contesti d’uso più gravosi.
Classifica e comparativa dei sistemi Full Hybrid (HEV)
| Pos. | Costruttore / Sistema | Architettura | Pregi principali | Difetti principali |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Toyota HSD (5ª Gen) | Parallelo / Serie (Power Split) | Efficienza globale impareggiabile, affidabilità leggendaria | Effetto scooter ad alte richieste di carico |
| 2 | Honda e:HEV | Serie / Quasi puro (Rapporto fisso) | Trasmissione geniale, fluidità di marcia eccezionale | Consumo autostradale perfettibile |
| 3 | Geely / Dongfeng (DHT) | Serie / Parallelo (Multi-marcia) | Rendimento termico d’eccellenza, risposta rapida | Elevatissima complessità costruttiva |
| 4 | SAIC / MG Hybrid + | Serie / Parallelo (3 marce) | Ottimo rapporto prezzo/prestazioni, batteria generosa | Calibrazione della frenata rigenerativa |
| 5 | Nissan e-Power | Serie puro (100% elettrico alle ruote) | Feeling di guida da BEV, frenata rigenerativa potente | Consumi elevati alle alte velocità autostradali |
| 6 | Chery SHS-H (Omoda/Jaecoo) | Serie / Parallelo (3 marce) | Potenza di sistema elevata, costi competitivi | Consumi sensibili allo stile di guida |
| 7 | Hyundai / Kia TMED | Parallelo puro (6 marce) | Feeling di guida tradizionale, efficienza extraurbana | Consumo in ambito strettamente urbano |
| 8 | Renault E-Tech | Parallelo / Serie (Multi-mode) | Schema meccanico ingegnoso, ottimi consumi urbani | Fluidità di funzionamento e lentezza nei kick-down |