Le lunghe percorrenze mettono in discussione il primato delle batterie. Un nuovo studio ENEA confronta costi, autonomia e competitività.
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ENEA dimostra la sostenibilità economica dei camion a idrogeno
Nel dibattito sulla decarbonizzazione dei trasporti, i camion a idrogeno emergono a sorpresa come una delle opzioni più competitive per il trasporto merci sulle medie e lunghe percorrenze. E l’attenzione del mercato ne è sicuramente una prova.
Questa, infatti, la conclusione principale dello studio pubblicato sull’International Journal of Hydrogen Energy da Marco Maggini, Gabriele Loreti, Francesca Santoni, Andrea L. Facci, Stefano Ubertini, Viviana Cigolotti e Giulia Monteleone, frutto della collaborazione tra ENEA e Università della Tuscia.
Lo studio confronta per la prima volta cinque differenti tecnologie di trazione – diesel, motore a combustione interna alimentato a idrogeno, elettrico a batteria, celle a combustibile a potenza costante e celle a combustibile a potenza variabile – valutandone consumi energetici, emissioni, costo totale di possesso (TCO) e costo livellato del trasporto (LCOT). Il risultato è netto: oltre i 300 km di percorrenza giornaliera le celle a combustibile diventano progressivamente più convenienti dei camion elettrici a batteria, con differenze che arrivano fino al 55%.
Il peso crescente del trasporto merci nelle emissioni europee
La questione non è marginale. Secondo i dati richiamati dagli autori, nel 2023 il settore dei trasporti ha generato quasi un terzo delle emissioni complessive di gas serra dell’Unione Europea. Nello stesso anno il trasporto merci ha movimentato circa 3,5 mila miliardi di tonnellate-chilometro, con una crescita del 43% rispetto al 1995. Oltre il 52% delle merci continua a viaggiare su strada.
La decarbonizzazione del trasporto pesante rappresenta quindi uno dei nodi più complessi della transizione energetica. Se per le automobili l’elettrificazione appare ormai una strada consolidata, per camion e mezzi commerciali il quadro è molto più articolato. Massa trasportata, autonomia, tempi di rifornimento e continuità operativa impongono requisiti diversi rispetto alla mobilità leggera. È proprio su questi aspetti che si concentra il lavoro di ENEA e Università della Tuscia.
Camion a idrogeno, competitivi oltre i 300 km
Lo studio analizza quattro categorie di veicoli, da 3,5 a 44 tonnellate, e percorrenze comprese tra 100 e 700 km al giorno. I risultati mostrano che i veicoli elettrici a batteria mantengono un vantaggio solo negli impieghi a corto raggio. Quando aumenta la distanza percorsa, il peso economico delle batterie cresce rapidamente.
Per i camion da 18 tonnellate, considerando costi medi dell’energia, un BEV risulta 14,4% più costoso di un veicolo a celle a combustibile a idrogeno, su 100 km di percorrenza giornaliera. A 700 km il divario supera il 52%. Lo stesso fenomeno si osserva per i camion da 44 tonnellate, dove il differenziale passa dal 4,9% fino a oltre 52,9%.
Secondo gli autori, il motivo principale è il costo della batteria. All’aumentare dell’autonomia richiesta, cresce infatti la capacità di accumulo necessaria. Questo comporta maggiori investimenti iniziali, costi di sostituzione durante la vita utile del veicolo e una riduzione della capacità di carico.
Le batterie penalizzano il trasporto pesante?
Uno degli aspetti più interessanti dello studio riguarda proprio il rapporto tra autonomia e massa del sistema di accumulo.
I ricercatori evidenziano che il pacco batterie di un camion elettrico può arrivare a essere fino a 12 volte più grande rispetto alla batteria tampone installata su un veicolo a celle a combustibile. Nei sistemi fuel cell, infatti, l’energia viene immagazzinata principalmente sotto forma di idrogeno compresso nel serbatoio, mentre la batteria svolge una funzione ausiliaria.
Questo significa minore peso complessivo e maggiore capacità di carico utile. È un fattore cruciale nel trasporto merci, dove ogni chilogrammo sottratto al carico può tradursi in una perdita economica per l’operatore logistico.
Gli autori sottolineano inoltre che per i veicoli da 3,5 tonnellate la percorrenza massima praticabile con batterie si ferma intorno ai 300 km, mentre i veicoli a idrogeno non mostrano limitazioni analoghe nell’analisi effettuata.
Quanto conta davvero il prezzo dell’idrogeno?
Uno dei punti più discussi, quando si parla di camion a idrogeno, riguarda il costo del combustibile. Per questo Rinnovabili ha chiesto a Gabriele Loreti, uno dei ricercatori ENEA, tra gli autori dello studio, se i risultati dello studio cambierebbero includendo i costi di trasporto e distribuzione dell’idrogeno, che oggi rappresentano una componente rilevante del prezzo finale. La domanda nasce anche dal fatto che l’analisi considera valori compresi tra 2 e 8 euro al chilogrammo, inferiori rispetto ai prezzi attualmente osservabili sul mercato.
Loreti evidenzia che lo studio ha volutamente considerato un ampio intervallo di prezzi per valutare la robustezza dei risultati. “Lo studio ha considerato un range di prezzi dell’idrogeno da 2 a 8 €/kg. Anche nel caso peggiore (8 €/kg) e nel caso migliore per l’elettrico (0,214 €/kWh) emerge la convenienza della soluzione ad idrogeno per autonomie più alte di 300 km. Ad oggi il costo dell’idrogeno è sicuramente più alto di 10 €/kg ma il confronto andrebbe fatto con la ricarica rapida. Infatti, è poco realistico pensare che un camion venga ricaricato con una ricarica lenta. Il valore leggermente più alto dei costi per la soluzione ad idrogeno andrebbe quindi confrontato con i prezzi della ricarica rapida che sono più di quattro volte maggiori di quella lenta. In questo caso la convenienza dell’idrogeno è ancora più evidente”.
Hydrogen Valley e infrastrutture
Un altro tema riguarda il possibile impatto delle nuove infrastrutture per la produzione e distribuzione dell’idrogeno. L’arrivo delle Hydrogen Valley e del South Hydrogen Corridor possa modificare ulteriormente il quadro economico emerso dallo studio?
Secondo Loreti, l’evoluzione infrastrutturale potrebbe rafforzare le conclusioni dell’analisi. “Già da fine giugno dovrebbero prendere servizio più di 50 Hydrogen Valley realizzate tramite fondi PNRR che garantiranno una buona copertura territoriale. Inoltre il progetto South Hydrogen Corridor dovrebbe portare in Europa grandi quantità di idrogeno a basso costo. SNAM stima un costo finale di circa 4 €/kg. Anche aggiungendo i costi di distribuzione e compressione, il prezzo finale resterebbe comunque compatibile con gli scenari più favorevoli considerati nello studio. Questo conferma che, per percorrenze elevate, la soluzione a celle a combustibile mantiene un vantaggio competitivo rispetto alle batterie”.
I camion a idrogeno resisteranno all’evoluzione delle batterie?
Le batterie stanno aumentando rapidamente la loro densità energetica e diversi produttori annunciano tecnologie capaci di raggiungere valori prossimi ai 500 Wh/kg. Per questo, un simile sviluppo potrebbe ridurre o addirittura annullare il vantaggio competitivo che oggi emerge per l’idrogeno nelle lunghe percorrenze.
Ma Loreti invita alla cautela: “Rimangono troppe domande aperte. Innanzitutto, non sappiamo quale sarà il costo di queste batterie ad alta densità energetica. Allo stesso tempo non sappiamo quale sarà la riduzione dei costi delle tecnologie a idrogeno, che oggi sono ancora in una fase iniziale di industrializzazione. Inoltre bisogna considerare la disponibilità di energia elettrica necessaria per ricaricare flotte di camion dotati di batterie molto grandi. Tale energia dovrebbe essere disponibile soprattutto nelle ore notturne, quando la produzione da fonti rinnovabili è generalmente inferiore. Per questo motivo riteniamo che l’idrogeno possa continuare a svolgere un ruolo importante nel trasporto merci pesante anche in presenza di significativi progressi delle batterie.”
Un mercato che cresce a ritmi molto elevati
Le conclusioni raggiunte dal gruppo di ricerca ENEA si inseriscono all’interno di un quadro internazionale che vede l’idrogeno assumere un ruolo sempre più rilevante nella decarbonizzazione del trasporto pesante. Pur partendo da approcci differenti, gli altri studi analizzati convergono infatti su un punto: nei segmenti caratterizzati da elevate percorrenze, carichi pesanti e necessità di ridurre i tempi di fermo, le celle a combustibile rappresentano una delle soluzioni più promettenti.
Un primo elemento emerge dallo studio Hydrogen Fuel Cell Vehicle Market Size, Share and Industry Analysis 2026-2034, pubblicato su Fortune Business Insights, che descrive un mercato ancora in fase iniziale ma caratterizzato da una crescita estremamente rapida.
Secondo lo studio, il valore globale del mercato dei veicoli a celle a combustibile è passato da circa 300 milioni di dollari nel 2025 a una previsione di 10,78 miliardi di dollari nel 2034, con un tasso medio annuo di crescita del 48,75%. L’Asia-Pacifico rappresenta oggi il principale mercato con il 36% della quota globale, seguita da Nord America (28%) ed Europa (26%). Tra i Paesi più attivi figurano Cina, Giappone, Germania e Regno Unito. Lo studio evidenzia inoltre come la domanda stia progressivamente spostandosi dai progetti pilota verso applicazioni commerciali reali, con particolare attenzione ad autobus, flotte logistiche e mezzi pesanti, proprio i segmenti che l’analisi ENEA individua come maggiormente adatti alla tecnologia fuel cell.
Il ruolo di autobus e flotte pesanti nella diffusione dell’H2
Le dinamiche industriali risultano coerenti con i risultati ottenuti dai ricercatori italiani. Il documento sottolinea infatti che i principali vantaggi competitivi dei veicoli a celle a combustibile sono la rapidità di rifornimento, la maggiore autonomia e la possibilità di mantenere elevati livelli di utilizzo giornaliero, caratteristiche considerate essenziali dalle aziende della logistica.
Lo studio di Fortune Business Insights rileva inoltre che gli autobus rappresentano già il 34% del mercato mondiale dei veicoli a celle a combustibile, mentre la categoria che comprende camion, furgoni e veicoli commerciali specializzati continua a espandersi grazie alla possibilità di effettuare lunghe percorrenze senza penalizzare la capacità di carico. Tra i principali fattori di crescita vengono indicati anche lo sviluppo dei corridoi logistici dedicati all’idrogeno, la crescente integrazione con la produzione di idrogeno verde e il coinvolgimento diretto di governi e operatori energetici nello sviluppo delle infrastrutture.
I brevetti mostrano il predominio delle batterie
Un report WIPO-IRENA dedicato alla decarbonizzazione del trasporto pesante analizza l’evoluzione mondiale dei brevetti e offre una fotografia molto utile dello stato dell’innovazione tecnologica.
I dati mostrano che le infrastrutture dedicate ai veicoli elettrici a batteria continuano a dominare la ricerca globale. Le famiglie di brevetti legate alla ricarica e alle smart grid sono passate da 236 nel 2000 a 6.028 nel 2024, mentre quelle relative alle infrastrutture per l’idrogeno sono cresciute da 48 a 453 nello stesso periodo. Il rapporto conclude che la comunità industriale e scientifica continua a investire maggiormente nelle batterie, considerate oggi la soluzione tecnologicamente più matura e supportata da economie di scala consolidate.
Secondo gli autori, questa differenza riflette l’attuale consenso tecnologico ed economico che vede nei veicoli elettrici una soluzione caratterizzata da maggiore efficienza energetica e da un costo totale di possesso potenzialmente inferiore in numerosi contesti applicativi.
Perché l’idrogeno continua a interessare il trasporto pesante
Lo stesso rapporto WIPO-IRENA evidenzia però un aspetto particolarmente interessante. Nonostante il predominio delle batterie negli investimenti e nei brevetti, il trasporto pesante continua a rappresentare uno dei principali ambiti nei quali l’idrogeno potrebbe ritagliarsi uno spazio competitivo.
Il report dedica infatti un approfondimento specifico al confronto tra idrogeno liquido e idrogeno gassoso per i veicoli industriali, riconoscendo che autonomia, tempi di rifornimento e continuità operativa rimangono parametri decisivi per gli operatori del settore. Si tratta degli stessi fattori che nello studio ENEA spiegano il progressivo vantaggio economico delle celle a combustibile al crescere delle percorrenze giornaliere.
In altre parole, mentre il settore delle batterie continua a guidare la ricerca mondiale, l’idrogeno viene considerato una soluzione sempre più interessante per quelle applicazioni nelle quali il tempo di fermo del veicolo e il peso delle batterie rappresentano un limite operativo.
Costruttori e industria preparano il mercato al 2035
Ulteriori conferme arrivano dal report Hydrogen-Powered Commercial Vehicles Market Forecast to 2035 dell’istituto di ricerca internazionale Spherical Insights, che analizza esclusivamente il comparto dei veicoli commerciali alimentati a idrogeno.
Lo studio individua come segmenti principali del mercato i veicoli commerciali leggeri, quelli medi, i camion pesanti e gli autobus. Distingue inoltre tra mezzi a celle a combustibile (FCEV) e motori a combustione interna alimentati a idrogeno (H2-ICE). Il rapporto segnala un crescente interesse da parte dei principali costruttori mondiali, tra cui Volvo Group, Nikola, Cummins, Ballard Power Systems e MAN Truck & Bus. Le future strategie industriali saranno fortemente influenzate dalle normative sulle emissioni e dalla realizzazione di nuove infrastrutture dedicate all’idrogeno.
L’evoluzione del settore dipenderà soprattutto dalla capacità di creare un ecosistema integrato che comprenda produzione, distribuzione e utilizzo dell’idrogeno lungo le principali direttrici logistiche.
La sfida per i camion a idrogeno è appena iniziata
Lo studio ENEA non sostiene che l’idrogeno abbia già vinto la competizione tecnologica. Il diesel rimane ancora oggi la soluzione economicamente più conveniente nella maggior parte dei casi analizzati. Tuttavia, tra le opzioni a zero emissioni, le celle a combustibile mostrano vantaggi crescenti con l’aumentare della distanza percorsa.
Viviana Cigolotti, coautrice della ricerca sui camion a idrogeno, e responsabile della Divisione ENEA Tecnologie e vettori per la decarbonizzazione, sottolinea che “per il trasporto merci a zero emissioni, le politiche dovrebbero privilegiare i mezzi elettrici a celle a combustibile rispetto a quelli a batteria”. Questo, pur evidenziando la necessità di ulteriori sperimentazioni e analisi sulla produzione e distribuzione dell’idrogeno.
