Immagina un trattore che ara un campo per otto ore di fila. Stesso campo, stessa missione, ma senza il rombo del diesel e senza la nuvola di gasolio combusto che resta sospesa nell'aria. Sembra il fotogramma di un futuro plausibile, e in parte lo è già. Ma per arrivarci serve qualcosa di più del gesto di "togliere il motore termico e infilare un pacco batterie". Serve un ripensamento dell'intera macchina.
Ne abbiamo parlato con Salvatore Casella, Lead Engineer Electrification di HYDAC, in vista di EIMA 2026, dove il tema della conversione dei mezzi agricoli, dalla presa di forza alla trazione, sarà uno dei filoni più discussi. Quella che segue è una conversazione che parte dalle architetture e arriva fino a dove l'agricoltura incontra l'idrogeno, passando per il motivo per cui, oggi, l'ibrido resta la strada più sensata.
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In questo articolo:
La transizione elettrica nel mondo agricolo è iniziata già qualche anno fa. C'è stato un primo boom in cui tutte le aziende hanno provato a elettrificare qualunque veicolo esistente, ma con il tempo ci si è resi conto che le potenze richieste e l'energia in gioco rendono questa strada molto più complessa rispetto, per esempio, all'automotive.
"Il problema di fondo resta l'autonomia", spiega Salvatore Casella. "Un mezzo agricolo che opera all'esterno deve coprire almeno otto ore di missione giornaliera, a volte di più. E questo non si può ricondurre alla pura elettrificazione, cioè al solo pacco batterie."
Da qui la necessità di guardare oltre il full electric, esplorando architetture più articolate: ibridi serie e parallelo, configurazioni con idrogeno, combinazioni tra pacchi batterie e fuel cell system. Un quadro in evoluzione in cui la scelta non è mai univoca.
Per un inquadramento generale sul tema, qui trovi il nostro approfondimento su Elettrificazione: a che punto siamo.
La prima variabile da considerare è dove la macchina lavora.
Se opera in ambienti chiusi, è possibile pensare a un sistema elettrico collegato direttamente alla rete, addirittura senza batterie a bordo.
In campo aperto, invece, le opzioni si restringono a due: full electric basato solo su batterie, oppure ibrido diesel-elettrico nelle due varianti serie e parallelo.
Nell'ibrido serie, il motore diesel ricarica il pacco batterie e da lì viene prelevata l'energia per il motore elettrico che fa la missione. In sostanza, il diesel funziona da generatore. Nell'ibrido parallelo invece motore diesel e motore elettrico concorrono entrambi alla trazione e all'azionamento degli ausiliari.
Anche la quantità di energia da mettere a bordo dipende dall'architettura scelta. "Nel momento in cui ho un motore diesel a bordo", chiarisce Salvatore, "posso ridimensionare il pacco batterie, perché l'energia non viene più solo dalle celle ma anche dal gasolio. Posso giocare tra l'estremo full electric e quello ibrido, bilanciando le due fonti in funzione della missione."
Si possono pensare anche sistemi plug-in, come nelle vetture: il mezzo torna in una colonnina standard, ricarica, e riparte sfruttando l'elettrico. Oppure, durante la lavorazione vera e propria si lavora in modalità elettrica, accendendo il diesel solo per gli spostamenti e ricaricando le batterie nel tragitto.
In campo aperto, a bordo del mezzo c'è di solito un OBC, un On Board Charger, che si collega alle colonnine. Il punto critico è che l'infrastruttura del mondo agricolo non è sviluppata come quella automotive.
"Mi aspetto la presenza di prese trifase industriali a cui poi collegare wallbox eventualmente mobili", osserva Salvatore. "Una soluzione interessante riguarda il fotovoltaico: molte aziende agricole dispongono di grandi spazi e grandi tetti, ideali per installare pannelli solari. Questo permette una ricarica più green, autoprodotta in azienda."
Per l'idrogeno il discorso cambia. Serve un'infrastruttura dedicata o pacchi bombole portati in loco per la ricarica.
L'ideale, sulla carta, sarebbe il full electric. Ma per i mezzi di cui parliamo, dove le potenze sono elevate e i tempi di lavoro lunghi, un full electric puro è oggi praticamente infattibile. Le batterie pesano intorno ai 7-8 kg per kWh: per coprire una missione agricola seria, il peso diventa insostenibile.
"In passato ho lavorato io stesso su trattori agricoli elettrici", racconta Salvatore, "ma le lavorazioni si limitavano alla semina, non all'aratura, dove le richieste di potenza sono enormi. La scelta, oggi, cade quasi inevitabilmente sull'ibrido."
C'è però una direzione che a Salvatore interessa particolarmente: l'idrogeno. "La mia idea personale è che la strada più promettente, per abbattere davvero le emissioni mantenendo l'autonomia, sia un ibrido fatto di batterie più idrogeno. Le fuel cell oggi esistono come sistemi pronti, mentre quando ho iniziato a lavorarci, vent'anni fa, si comprava cella per cella e si assemblava tutto a mano."
Resta il nodo dell'approvvigionamento. Per le piccole aziende è complesso, ma per le grandi l'agrivoltaico può essere la chiave: un'azienda di grandi dimensioni può installare un elettrolizzatore interno, sfruttare il solare per produrre idrogeno verde nei momenti di surplus e alimentare i mezzi.
Per approfondire i vantaggi e i limiti del passaggio all'elettrico nei mezzi off-road, leggi Mezzi da lavoro elettrificati: tra pro e contro.
Una variabile spesso sottovalutata è quella della tensione di alimentazione. La tensione è figlia della potenza, e la potenza è il prodotto di tensione per corrente. Per ottenere potenze elevate si può giocare su entrambe le grandezze, ma la scelta migliore è sempre lavorare con correnti piccole: significa cavi più piccoli, sezioni ridotte, efficienze maggiori.
Per ottenere correnti basse a parità di potenza, però, bisogna alzare la tensione. "In pratica", riassume Salvatore, "quando si superano i 30-50 kW, non si lavora più a 48 o 96 V, ma si sale a 350 o 700 V." Un mezzo da vigneto, che si muove tra i filari e fa lavorazioni leggere, può restare sui 48-96 V e in alcuni casi essere full electric. Un trattore che ara, invece, deve necessariamente salire di tensione per gestire le potenze in gioco.
I componenti elettrici, all'aumentare della temperatura, perdono efficienza. C'è un effetto a catena: la temperatura aumenta la resistenza, la resistenza aumenta la corrente necessaria, e questo dissipa ancora più calore. Per evitare il loop si lavora con sistemi di cooling, attivi o passivi. Di solito basta un thermal management passivo: pompa dell'acqua, scambiatore aria-acqua o aria-olio, vaschetta di espansione.
Il derating è il meccanismo di autoprotezione del sistema. "Quando un inverter sale di temperatura oltre soglia, si autolimita: eroga meno potenza per evitare di danneggiarsi", spiega Salvatore. Stesso principio per le batterie: il BMS comunica all'esterno la corrente massima erogabile, e la centralina di controllo limita gli attuatori a valle. Senza un cooling dimensionato bene, le prestazioni della macchina crollano nel momento sbagliato.
E quando si parla di mezzi già esistenti? Il retrofit è fattibile, ma con un caveat.
La prima richiesta che arriva dai clienti, di solito, è la più semplice: sostituire il motore termico con uno elettrico, punto. "Quello non è il modo più efficiente di pensare la macchina", precisa Salvatore.
Una vera elettrificazione richiede di riprogettare il mezzo nel suo insieme, non solo di scambiare un blocco motore con un altro. Si possono aggiungere più motori elettrici dedicati - uno per la trazione, uno per gli ausiliari, uno per la pompa sterzo - e va rivista tutta la parte idraulica, comprese le cadute di pressione sui vari componenti. Solo così si massimizzano le performance e si riduce l'energia richiesta a bordo.
Un tema che torna sempre nelle conversazioni con i clienti è la manutenzione. Un motore termico è un sistema delicato: alternatore, pompa dell'acqua, revisioni periodiche, decine di componenti soggetti a usura. Un motore elettrico, soprattutto un trifase a magneti permanenti, ha praticamente solo statore e rotore: può andare avanti per molti anni, persino decenni, senza interventi significativi. Stesso discorso per le batterie, se i cicli di carica e scarica sono gestiti bene.
C'è un effetto collaterale dell'elettrificazione di cui si parla poco, e che secondo Salvatore è uno dei più sottovalutati. "Nel momento in cui un mezzo diventa elettrico, a bordo c'è una centralina di controllo, e questo apre la strada a funzioni automatiche che prima erano impensabili. Schiaccio un pulsante e il trattore semina da solo. Posso spegnere selettivamente alcune funzioni quando non servono, cosa impossibile con un singolo motore diesel che, una volta acceso, deve restare in regime anche quando il mezzo è fermo."
Splittando le funzioni su più motori elettrici dedicati, si ottimizzano consumi e autonomia in tempo reale. L'elettrificazione, in altre parole, non è solo una conversione energetica: è una porta d'ingresso per l'automazione e la digitalizzazione della macchina.
Sul ruolo delle batterie e delle architetture ibride abbiamo dedicato due approfondimenti specifici: batterie per veicoli elettrici e veicoli ibridi: cosa sono e come funzionano.
In conclusione, dalla conversazione con Salvatore emerge un punto chiaro: non esiste una ricetta universale per elettrificare un mezzo agricolo. Esistono variabili da calibrare di volta in volta - profilo di missione, tipo di lavorazione, potenze richieste, ambiente operativo, infrastruttura disponibile, budget - e da quel calcolo nasce un'architettura su misura.
HYDAC, in questo, si muove con un principio guida: la neutralità tecnologica. Si sceglie l'architettura più adatta al cliente, non quella più alla moda. E si lavora a sistemi aperti e modulari, dove un pacco batterie può essere sostituito da un fuel cell system se domani le condizioni cambiano.
Perché in un settore che si sta ridisegnando, irrigidirsi su un'unica strada significa restare indietro.
Vuoi capire quale architettura è davvero adatta al tuo mezzo? Contatta i nostri tecnici per una valutazione personalizzata sul tuo progetto di elettrificazione.
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