Essere il migliore tra i produttori mondiali di caricabatterie per veicoli elettrici
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Essere il migliore tra i produttori mondiali di caricabatterie per veicoli elettrici
Poiché il numero di veicoli elettrici (EV) sulle strade di tutto il mondo raggiungerà circa 200 milioni entro il 2030, è necessaria anche un’infrastruttura di ricarica affidabile ed efficiente per mantenerli in movimento. Le stime variano da fonte a fonte, ma per mantenere il rapporto ideale tra caricabatterie e veicolo – un caricabatterie pubblico ogni 10-15 auto – dovrebbero essere installati fino a 20 milioni di caricabatterie pubblici entro il 2030 per mantenere i veicoli in funzione. Se si includono i caricabatterie privati, BloombergNEF stima che entro il 2040 ne serviranno fino a 490 milioni.
Attualmente sono installati solo circa 2 milioni di caricabatterie pubblici. Si tratta di altri 18 milioni di caricabatterie pubblici necessari nei prossimi sette anni. Questa massiccia domanda di elettrificazione sta determinando uno sviluppo sostanziale non solo nel settore automobilistico, ma anche nel settore dello stoccaggio dell’energia e persino negli ambienti di vendita al dettaglio, dove verranno installati molti caricabatterie.
Di seguito esploriamo alcune tendenze chiave nell’ecosistema dei caricabatterie per veicoli elettrici.
1. I caricabatterie CA per casa e ufficio sono molto più comuni dei caricabatterie pubblici CC veloci
Mentre la tecnologia di ricarica dei veicoli elettrici continua ad evolversi, attualmente esistono tre tipi principali di caricabatterie per veicoli elettrici: i livelli da uno a tre.
La ricarica CA a casa o sul posto di lavoro può offrire opzioni convenienti ma richiede diverse ore di ricarica, rendendo i caricabatterie CC pubblici ad alta tensione una parte fondamentale dell’infrastruttura necessaria per alimentare i veicoli elettrici. I caricabatterie CC ad alta potenza sono l’opzione in più rapida crescita tra tutte le opzioni pubbliche. Power Technology prevede che il mercato pubblico dei caricabatterie rapidi crescerà a un CAGR del 22% tra il 2021 e il 2030, rispetto al 19% per i caricabatterie pubblici AC e all’8% per i caricabatterie DC a bassa potenza. Anche i caricabatterie rapidi pubblici stanno guadagnando efficienza, con la potenza media di un caricabatterie veloce che dovrebbe presto passare da 500 V a 800 V.
Nonostante l’elevata domanda di caricabatterie DC, la ricerca EV Outlook di BloombergNEF ha mostrato che il 70% di tutte le ricariche di veicoli elettrici avviene ancora a casa o al lavoro, dove caricabatterie AC privati e più lenti possono essere una soluzione efficace nell’arco di diverse ore.
Sebbene il numero di caricabatterie per veicoli elettrici sia in aumento a livello globale, esistono ancora ampie differenze regionali in termini di tipi di caricabatterie e modalità di implementazione delle infrastrutture di ricarica, a partire dalle priorità regionali dei caricabatterie CA rispetto a quelli CC.
2. Differenze regionali nei tipi di caricabatterie e nel modo in cui viene distribuita l'infrastruttura di ricarica
Le regioni che dominano la diffusione dei veicoli elettrici – Stati Uniti, Europa e Cina – differiscono in termini di tecnologia di ricarica disponibile, principali aziende che la forniscono e velocità di produzione e distribuzione. Fattori legati all’energia, come la capacità della rete di supportare una ricarica diffusa dei veicoli elettrici, stanno influenzando anche le differenze regionali nella tecnologia di ricarica, anche all’interno di uno stesso paese (in particolare negli Stati Uniti). Fatta eccezione per la Cina, la mancanza di standardizzazione della tecnologia di ricarica ha reso difficile la scalabilità di questa infrastruttura a livello globale.
stati Uniti
Negli Stati Uniti, insieme a Giappone e Corea del Sud, la maggior parte dei punti di ricarica per veicoli elettrici installati sono di livello 2, ovvero caricabatterie CA più veloci/CC più lenti. Secondo Gelo& Sullivan, sono prodotti principalmente da ChargePoint (45%) e Tesla (10%). Tuttavia, quando si tratta di caricabatterie DC, Tesla domina il mercato con una quota di quasi il 40% in tutto il paese grazie alla sua rete di Supercharger. Altri attori del mercato includono ElectrifyAmerica (21%), EVgo (11%) e ChargePoint (9%) che stanno tutti espandendo la propria rete e sono compatibili con più marche e modelli di veicoli elettrici.
L’ecosistema dei servizi pubblici statunitensi è composto da molte aziende più piccole, spesso private, il che rende difficile per le organizzazioni impegnarsi nel processo ad alta intensità di capitale per ampliare le infrastrutture di ricarica. Inoltre, gli Stati Uniti dipendono da un vasto sistema autostradale e le persone sono distribuite principalmente in case unifamiliari. Ma recenti finanziamenti da parte del governo (discusso più in dettaglio più avanti) sostiene la creazione di una rete di stazioni di ricarica pubblica che potrebbe essere ampiamente disponibile quanto le stazioni di servizio.
Sono già stati compiuti alcuni progressi, come la collaborazione tra Volvo e Starbucks per costruire caricabatterie rapidi CC ogni 100 miglia lungo un percorso di 1.350 miglia tra Denver e Seattle. Allo stesso modo, GM ha collaborato con EVgo per installare 2.000 stazioni di ricarica rapida DC nelle aree di servizio negli Stati Uniti e altre 40.000 presso i concessionari affiliati. Si tratta di un ottimo inizio per contribuire a stimolare l’adozione dei veicoli elettrici, ma potrebbe non essere sufficiente per soddisfare tutte le esigenze dei conducenti a lungo raggio o di coloro che hanno un accesso limitato alle infrastrutture di ricarica in generale.
Cina
In Cina, le divisioni tra caricabatterie privati e pubblici e tra caricabatterie CA e CC sono un po' più uniformi che in Europa e negli Stati Uniti. A maggio 2022, secondo la China Electric Vehicle Charging Infrastructure Promotion Alliance, il 57% dei caricabatterie del paese erano AC e il 43% erano DC; analogamente, il 59% erano privati, mentre il 41% erano pubblici. I quattro principali OEM di caricabatterie – Star Charge, Tgood, China State Grid e YKCCN – spesso scambiano le posizioni di mercato in base alle nuove installazioni.
Le infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici in Cina si stanno rapidamente sviluppando per soddisfare la crescente domanda di veicoli elettrici, in parte guidata dalle forti politiche pro-veicoli elettrici del governo cinese. La popolazione cinese tende anche a vivere in condomini densamente popolati nelle principali città come Pechino, Shanghai e Shenzhen, che dispongono di reti di ricarica per veicoli elettrici dedicate. Queste reti dispongono di alcuni dei caricabatterie ad alta velocità più veloci al mondo. Ad esempio, nel 2022, Xpeng Motors ha iniziato a implementare caricabatterie rapidi con una potenza massima di 480 kW in grado di caricare una batteria dal 10% all’80% in soli 15 minuti, molto più velocemente dei caricabatterie convenzionali.
L’infrastruttura per lo scambio delle batterie è un’alternativa alla tradizionale ricarica dei veicoli elettrici. I proprietari di auto elettriche possono sostituire la batteria scarica con una completamente carica presso una stazione di scambio designata invece di aspettare che la batteria della propria auto si ricarichi. Questo processo di scambio richiede in genere meno di cinque minuti, fornendo un'alternativa più rapida e conveniente ai metodi di ricarica tradizionali.
Lo scambio delle batterie è particolarmente popolare in Cina a causa della densa popolazione urbana e della disponibilità attualmente limitata di infrastrutture di ricarica rispetto al numero di veicoli elettrici in molte aree. Una delle aziende leader in questo processo è NIO, che ha già implementato più di 1.000 stazioni di sostituzione delle batterie in tutta la Cina e prevede di costruirne altre 1.000 nel corso del 2023. Questa potrebbe essere un’alternativa veloce, conveniente e praticabile alla tradizionale ricarica dei veicoli elettrici.
Europa
Osservando il mercato europeo dei caricabatterie per veicoli elettrici, il 70% dei caricabatterie installati sono di livello 2 – caricabatterie CA che utilizzano trasformatori per fornire una carica notevolmente più velocemente rispetto ai tipici caricabatterie domestici – guidati da EVBox e Allego. I Supercharger di Tesla hanno una forte presenza nel mercato europeo dei caricabatterie DC (24%), ma il resto del mercato è altamente frammentato tra circa una dozzina di OEM di ricarica.
Altre soluzioni di ricarica stanno cominciando ad emergere in tutta la regione. Germania e Norvegia sono all’avanguardia nell’adozione dello scambio di batterie, simile al modello cinese. A marzo 2023, NIO ha aperto 13 stazioni di scambio in Norvegia, Svezia, Danimarca, Germania e Paesi Bassi, con l'intenzione di aprirne altre 100 in tutto il continente entro un anno.
La densa popolazione nelle aree urbane d’Europa ha un impatto significativo sull’infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici nella regione. Con lo spazio limitato, può essere difficile ospitare stazioni di ricarica private per tutti i veicoli elettrici sulle strade. Per affrontare questa sfida, alcuni paesi europei hanno adottato misure per dare priorità alle infrastrutture di ricarica pubbliche nelle aree urbane. Ad esempio, secondo l’Associazione europea dei produttori di automobili, i Paesi Bassi hanno installato oltre 111.000 stazioni di ricarica pubbliche nelle sue città. (ACEA) garantendo che i conducenti di veicoli elettrici abbiano accesso ai punti di ricarica quando ne hanno più bisogno.
Molte di queste differenze regionali sono guidate dalle variazioni nelle leggi, nei livelli di investimento e nei tipi di incentivi che i governi nazionali e locali stanno mettendo in atto riguardo ai veicoli elettrici e alle infrastrutture di ricarica.
3. Le normative governative, gli investimenti e gli incentivi nelle infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici sono in aumento
I governi di tutto il mondo stanno riconoscendo l’enorme potenziale dei veicoli elettrici e il ruolo cruciale delle infrastrutture di ricarica per il loro successo. Fornendo sovvenzioni e sussidi, i governi non lasciano più la crescita dei veicoli elettrici esclusivamente alla domanda dei consumatori. Stanno incoraggiando attivamente la transizione ai veicoli elettrici affrontando la necessità di infrastrutture adeguate.
Esistono molti approcci potenziali che i governi possono adottare, come fornire agevolazioni fiscali alle aziende che installano apparecchiature di ricarica, regolamentare la disponibilità di punti di ricarica sulle strade pubbliche e standardizzare la tecnologia di ricarica per promuovere una maggiore interoperabilità. Con normative chiare ed efficaci, i governi possono garantire che la costruzione delle infrastrutture necessarie diventi una priorità, contribuendo ad avvicinare il mondo a un sistema di trasporti sostenibile ed elettrificato.
L’Europa continua a essere in prima linea in questa spinta normativa volta a far crescere le infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici. L’UE richiede che gli edifici residenziali nuovi e ristrutturati con più di 10 posti siano precablati ciascuno per i caricabatterie. Entro il 2025, almeno un parcheggio su 10 per uffici e complessi commerciali dovrà avere una stazione di ricarica per veicoli elettrici.
Anche i singoli paesi europei stanno attuando i propri mandati per aumentare la disponibilità di caricabatterie per veicoli elettrici e stimolare l’adozione dei veicoli elettrici. Ad esempio, la Germania sta investendo 6,1 miliardi di dollari in tre anni nell’installazione di stazioni di ricarica per veicoli elettrici in ogni stazione di servizio a livello nazionale e sta accelerando l’approvazione governativa dei punti di ricarica. Allo stesso modo, il governo del Regno Unito sta promuovendo la proprietà domestica di veicoli elettrici attraverso sovvenzioni ai proprietari per installare caricabatterie nei condomini e richiede che qualsiasi nuova casa o edificio includa caricabatterie per veicoli elettrici. Ciò si collega a un mandato britannico separato ma correlato che richiede la fine delle vendite di veicoli ICE entro il 2030.
Negli Stati Uniti, si prevede che la legge bipartisan sulle infrastrutture del 2021 sarà fondamentale per lo sviluppo di un sistema di ricarica pubblico a livello nazionale. Per affrontare la sfida dell’interoperabilità riscontrata nella maggior parte delle reti di ricarica dei veicoli elettrici, la legge ha autorizzato la creazione dell’Ufficio congiunto per l’energia e i trasporti. Questo ufficio collaborerà con gli OEM automobilistici per creare una rete di 500.000 caricabatterie pubblici per veicoli elettrici in tutto il paese con standard uniformi compatibili con tutti i diversi modelli di veicoli elettrici. La legislazione prevede un investimento di 5 miliardi di dollari a favore degli stati per le loro iniziative di tariffazione. Fornisce inoltre 2,5 miliardi di dollari in sovvenzioni competitive per le comunità con approcci innovativi alle implementazioni di tariffazione. Questi progetti devono raggiungere obiettivi specifici, come migliorare l’accesso alla ricarica nelle comunità rurali e svantaggiate.
La Cina è il leader mondiale indiscusso nell’adozione dei veicoli elettrici e il suo governo svolge un ruolo fondamentale nel guidare questa crescita attraverso le normative e le politiche ad essa associate. Il Paese si è impegnato ad accelerare lo sviluppo delle infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici all’interno del Paese. Ha adottato una serie di misure per incoraggiare la crescita del settore, dalla fissazione dell’obiettivo di supportare la ricarica di 20 milioni di veicoli entro il 2025 alla limitazione dei costi di ricarica pubblica a solo una o due volte superiori al costo medio di ricarica a casa. L’atteggiamento pro-innovazione della Cina riguardo alle infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici può essere visto come un catalizzatore per il più ampio passaggio verso il trasporto sostenibile in tutto il mondo.
Mentre i governi di tutto il mondo adottano misure per incentivare l’adozione dei veicoli elettrici, stanno emergendo diversi modelli di infrastrutture di ricarica per soddisfare la crescente domanda di veicoli elettrici.
4. Nuovi modelli di ricarica rendono i caricabatterie per veicoli elettrici più accessibili
Man mano che i veicoli elettrici diventano più popolari, cresce la preoccupazione che la mancanza di standardizzazione nei protocolli, nei connettori e nei sistemi dei veicoli elettrici possa diventare un ostacolo significativo alla loro adozione diffusa. Poiché i caricabatterie per veicoli elettrici di diversi produttori sono incompatibili con i veicoli elettrici di marche diverse, il settore si trova ad affrontare una vera sfida.
Tuttavia, l’industria automobilistica sta iniziando ad affrontare questo problema adottando modelli di ricarica nuovi e più interoperabili. Questi modelli danno priorità alla compatibilità, alla praticità e all’accessibilità, rendendo più semplice per i conducenti di veicoli elettrici accedere ai caricabatterie ovunque vadano.
Ad esempio, i principali OEM automobilistici, come Hyundai, Volkswagen, Audi, Ford e General Motors, producono veicoli elettrici che utilizzano il sistema di ricarica combinato (CCS). Il CCS è uno standard di ricarica ampiamente utilizzato per i veicoli elettrici che consente alle auto compatibili di ricaricarsi sia da fonti CA che CC. Questo sistema consente a un’unica presa di supportare tutti i modelli di veicoli elettrici attuali e futuri, indipendentemente dalla loro tecnologia di ricarica. Il CCS utilizza il connettore combinato 2 o tipo 2. A causa della popolarità del CCS, il tipo 2 è il tipo più comune di connettore di ricarica per veicoli elettrici che un conducente si aspetterebbe di trovare in un punto di ricarica (a partire dall'inizio del 2023).
Il vantaggio di questa standardizzazione significa che i conducenti possono accedere alle stazioni di ricarica indipendentemente dal tipo di batteria del loro veicolo elettrico, quindi non devono più preoccuparsi di problemi di compatibilità quando devono ricaricare. Inoltre, ciò rende più semplice per i produttori creare caricabatterie universali per veicoli elettrici in grado di supportare più tipi di veicoli elettrici su strada oggi invece di sviluppare caricabatterie distinti per ogni singolo modello o marca.
Tesla, che possiede oltre il 61% dei caricabatterie rapidi DC pubblici negli Stati Uniti secondo un Car& L'analisi dei conducenti dei dati del Dipartimento dell'Energia utilizza anche adattatori CCS per aprire i suoi Supercharger ai proprietari non Tesla. A partire da marzo 2023, la società ha iniziato a consentire ai conducenti di altri veicoli elettrici di utilizzare i Supercharger in regioni selezionate, principalmente in California e Buffalo, New York, dove Tesla ha un impianto di produzione. I conducenti di altri veicoli pagheranno di più per ricarica rispetto ai proprietari di Tesla o potranno sottoscrivere un abbonamento di ricarica mensile tramite l'app di Tesla, ma la mossa dovrebbe effettivamente "sbloccare" ulteriori 7.500 caricabatterie rapidi entro la fine del 2024 per i conducenti negli Stati Uniti.
La prossima frontiera della ricarica rapida DC accessibile potrebbe arrivare dallo standard ChaoJi della regione Asia-Pacifico. Il lancio è previsto per il 2024 e costituirà un'evoluzione dello standard CHAdeMO giapponese e sostituirà lo standard GB/T cinese. È importante sottolineare che ChaoJi è progettato anche per avere compatibilità con le versioni precedenti e dovrebbe funzionare essenzialmente con tutti gli standard di ricarica globali. L'International Council on Clean Transportation stima che la potenza operativa dello standard sarà di circa 500 kW, il che lo renderebbe ancora più veloce del Supercharger (con una potenza massima di 250 kW).
Con le normative governative in vigore e l’emergere di nuovi modelli di ricarica più interoperabili, il passo successivo è garantire che i caricabatterie dei veicoli elettrici siano adeguatamente supportati dalla rete energetica.
5. I caricabatterie bidirezionali per veicoli elettrici contribuiranno a creare una rete energetica più sostenibile
Mentre il mondo passa alla produzione di energia sostenibile, una delle principali sfide rimanenti è la capacità limitata della rete di veicoli elettrici disponibile per distribuire tale energia nella maggior parte delle regioni. Con l’emergere di sistemi combinati di accumulo dell’energia e caricabatterie DC per veicoli elettrici alimentati a energia solare – come la stazione di ricarica ultraveloce aperta nella città di Ningde, in Cina, nell’ottobre 2022 – è diventato chiaro che sono necessarie topologie di ricarica bidirezionali per una gestione intelligente della domanda che la ricarica dei veicoli elettrici immette sulla rete elettrica.
La ricarica bidirezionale dei veicoli elettrici, nota anche come ricarica da veicolo a rete (V2G), è un concetto relativamente nuovo che consente ai veicoli elettrici sia di caricare le batterie dalla rete sia di scaricare l'energia dalle batterie alla rete. Questo tipo di ricarica ha il potenziale per rendere i veicoli elettrici molto più efficienti, consentendo loro allo stesso tempo di agire come una risorsa energetica distribuita sulla rete.
Con la ricarica bidirezionale, i veicoli elettrici possono immagazzinare l’elettricità in eccesso generata da fonti rinnovabili come quella solare o eolica e poi reimmetterla nella rete quando la domanda è più elevata, funzionando effettivamente come un sistema mobile di accumulo di energia. Ciò potrebbe contribuire ad attenuare i picchi di domanda di elettricità, ridurre i costi complessivi per i servizi di pubblica utilità e fornire servizi energetici più affidabili ai clienti. Gli OEM e i servizi di pubblica utilità potrebbero anche istituire schemi di prezzi dinamici in cui i conducenti vengono ricompensati con crediti per l’utilizzo dell’energia immagazzinata (e non per la ricarica del proprio veicolo elettrico) quando la domanda sulla rete è elevata o per la reimmissione di elettricità nella rete quando la domanda è bassa.
Affinché questa tecnologia diventi realtà, i produttori devono sviluppare soluzioni hardware e software compatibili e pronte per i consumatori. Ford ha implementato un sistema di integrazione domestica che consentirebbe ai proprietari di F-150 Lightning di utilizzare i loro camioncini come fonti di alimentazione di backup automatico in caso di interruzione, collaborando con un installatore designato per rendere la configurazione semplice per i consumatori.
La Nissan Leaf dispone tecnicamente di hardware per consentire la ricarica bidirezionale dal 2013. Tuttavia, alla fine del 2022, l'OEM ha ricevuto l'approvazione per il primo caricabatterie bidirezionale CHAdeMO statunitense, compatibile con il suo modello 2023. Anche altre aziende, come Hyundai e Tesla con il suo sistema di accumulo di batterie Powerwall, hanno annunciato piani per funzionalità di ricarica bidirezionale in alcuni modelli dei loro veicoli.
I vantaggi della ricarica bidirezionale dei veicoli elettrici sono vasti e potrebbero rivoluzionare il modo in cui utilizziamo e immagazziniamo l’energia nelle nostre auto e nelle nostre case. Ha il potenziale per ridurre significativamente le emissioni, risparmiare denaro sulle bollette elettriche, aumentare l’efficienza delle nostre reti elettriche fornendo al contempo una maggiore affidabilità del servizio e incentivare gli autisti in base ai modelli di contribuzione o di utilizzo, il tutto aiutandoci a muoverci verso un futuro alimentato da fonti rinnovabili. fonti di energia.
Inoltre, poiché il mercato dei veicoli elettrici continua a crescere, stanno emergendo nuove tecnologie di ricarica innovative per soddisfare la crescente domanda, come la ricarica wireless e le soluzioni di ricarica ultraveloce.
6. La prossima generazione di tecnologia di ricarica dei veicoli elettrici sta arrivando
Le tecnologie emergenti di ricarica dei veicoli elettrici vanno oltre il semplice collegamento di un veicolo a una stazione di ricarica. Eccone alcuni da tenere d'occhio nei prossimi tre-cinque anni.
Ricarica senza fili
Gran parte dell’attenzione attorno alla ricarica dei veicoli elettrici è quella di creare un processo snello e automatizzato che abbia un impatto minimo sull’ambiente e sulle risorse infrastrutturali. Per trasformare questo obiettivo in realtà, molte aziende stanno cercando la ricarica wireless dei veicoli elettrici per creare un'esperienza utente migliore data la mancanza di cavi e armadi elettrici coinvolti.
Un approccio prevede il parcheggio dei veicoli elettrici su una piattaforma dotata di un sistema di risonanza magnetica nel terreno. Con tempi di inattività inferiori per la ricarica, questo modello si rivolge ai veicoli della flotta che devono ricaricarsi mentre sono al minimo ed è simile alla tecnologia già utilizzata nelle stazioni di pesatura.
Alla fine del 2020, la Society of Automotive Engineers ha adottato standard globali per la ricarica wireless dei veicoli elettrici (SAE). Prima di ciò, la mancanza di regolamentazione, di business case applicabili e i costi di produzione associati rappresentavano i principali ostacoli allo sviluppo di iniziative significative di ricarica wireless. Con produttori di grandi nomi come Nissan, BMW e Renault che esplorano programmi di ricarica wireless, così come produttori di terze parti che sviluppano le proprie piattaforme per flotte e uso personale, la tecnologia di ricarica wireless sembra essere un attore emergente e significativo nello sviluppo della ricarica dei veicoli elettrici. infrastruttura.
Strade intelligenti
Le strade intelligenti sono una tecnologia wireless emergente che potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono ricaricati i veicoli elettrici, eliminando la necessità per i conducenti di fermarsi a una stazione di ricarica o collegare la propria auto quando ha bisogno di energia. Queste strade sono incastonate con bobine di rame sepolte sottoterra. Mentre l’auto guida o è parcheggiata lungo la strada, l’energia viene trasferita magneticamente a un ricevitore situato nel sottoscocca dell’auto per caricare la batteria. L’adozione diffusa della ricarica wireless tramite strade intelligenti potrebbe significare che i veicoli elettrici richiedono batterie più piccole e leggere che mantengano meno carica alla volta, contribuendo a ridurre il prezzo complessivo del veicolo.
Vale la pena notare che le strade intelligenti che caricano i veicoli elettrici sono ancora in fase sperimentale. Electreon sta collaborando con Ford e lo stato del Michigan per costruire il primo vero pilota, un tratto di strada di 1 miglio con ricarica wireless che può essere utilizzato durante la guida o da fermo, a Detroit. Esiste un progetto simile a Visby, in Svezia, che utilizza 1,6 km di strada tra la città e l’aeroporto locale per la ricarica wireless mentre gli automobilisti viaggiano lungo la strada.
Tuttavia, a causa della sua relativa novità, i costi associati alla ricarica wireless – e quindi i modelli su chi pagherebbe l’elettricità di cui hanno bisogno – non sono ancora chiari. Alcuni esperti suggeriscono che i costi dell’elettricità potrebbero essere inclusi nei pedaggi stradali o nelle tasse pagate dagli automobilisti, in modo simile a come i conducenti dei veicoli tradizionali alimentati a gas pagano le tasse sul carburante.
Tuttavia, è possibile realizzare risparmi reali riducendo le attrezzature necessarie. Un’analisi di McKinsey ha rilevato una riduzione del 50% del costo di proprietà dei caricabatterie wireless rispetto ai caricabatterie via cavo tradizionali. Hanno inoltre scoperto che la ricarica wireless ha aiutato a gestire la domanda di energia per i veicoli più grandi, facendo risparmiare ad una società di logistica il 50% sui costi energetici.
Con il giusto approccio e le giuste soluzioni, le strade intelligenti potrebbero potenzialmente fornire un modo efficiente per i conducenti di veicoli elettrici di ricaricare le loro auto mentre sono in viaggio, senza aggiungere un onere finanziario significativo.
Intelligenza artificiale
Una delle prime grandi evoluzioni della nostra infrastruttura per i veicoli elettrici sarà l’incorporazione della robotica e dell’intelligenza artificiale. Sul mercato sono già disponibili diverse unità robotizzate di ricarica per veicoli elettrici. EV Safe Charge, un fornitore di tecnologie di ricarica, ha recentemente presentato ZiGGY, un robot mobile che può arrivare al tuo parcheggio e ricaricare il tuo veicolo.
ZiGGY può anche essere richiamato sul tuo veicolo elettrico tramite un'app mobile o il sistema di infotainment della tua auto per caricare o salvare un parcheggio in anticipo. Secondo i suoi creatori, ZiGGY può elaborare velocità di ricarica di livello 2 con l'aspettativa di aumentare fino al livello 3 nel primo anno di produzione.
Ford ha anche sviluppato un prototipo di stazione di ricarica robotizzata che funzionerebbe in modo simile al modello ZiGGY. L’idea è che l’intero processo sia automatizzato con il minor coinvolgimento umano possibile: i conducenti utilizzerebbero prima il proprio smartphone per richiamare il robot nella loro posizione. Quindi, l’unità collega il braccio di ricarica alla presa dell’auto utilizzando un sistema di telecamere. Secondo Ford, questo prodotto potrebbe aiutare notevolmente gli automobilisti anziani e disabili.
Ricarica a bordo più veloce
Con la crescita della domanda di soluzioni di ricarica per veicoli elettrici più veloci ed efficienti, i produttori stanno ora cercando di integrare funzionalità di ricarica a bordo più veloci nei veicoli stessi. Questi caricabatterie offriranno una potenza maggiore, consentendo ai veicoli elettrici di ricaricarsi in una frazione del tempo.
Porsche è uno degli esempi più recenti, aggiornando il caricabatterie di bordo sul suo modello Taycan a 19,2 kW. Una ricarica completa ora richiede circa cinque ore invece delle 10 di prima, ma per ottenere prestazioni più elevate è necessario acquistare il sistema di ricarica domestico proprietario di Porsche (anche un caricabatterie CA da 19,2 kW). Mentre sempre più OEM esplorano il potenziale per combinare un caricabatterie di bordo più veloce con la tradizionale ricarica via cavo, l’obiettivo è quello di offrire un’esperienza che sia fluida, comoda e veloce quanto quella del rifornimento di carburante di un’auto a benzina tradizionale.
La continua crescita del mercato dei veicoli elettrici implica che saranno necessarie innovazioni nella tecnologia di ricarica per soddisfare la crescente domanda. Un’infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici in evoluzione è fondamentale affinché i veicoli elettrici diventino una valida alternativa ai veicoli tradizionali.
Infrastruttura di ricarica: l’impulso per la crescita globale dei veicoli elettrici
Si prevede che, entro il 2030, la maggior parte delle nuove auto acquistate in tutto il mondo saranno in qualche modo elettrificate (ad esempio veicoli elettrici a batteria, veicoli ibridi plug-in, veicoli completamente ibridi o celle a combustibile). S&P Global Mobility stima che il 47% delle autovetture vendute quell’anno saranno veicoli elettrici a batteria (BEV). Anche se questo rappresenterebbe circa la metà delle nuove auto in Nord America (46%) che saranno completamente elettriche, S&P prevede che circa il 64% del mercato automobilistico europeo e il 60% di quello cinese diventeranno elettrificati entro il 2030.
Il “punto di svolta” dei veicoli elettrici è previsto per il 2025, quando circa un’auto su quattro venduta (24%) sarà un BEV. Confrontatelo con il 2022, quando solo il 10% circa (poco più di 8 milioni) dei veicoli acquistati erano veicoli elettrici. Poiché si prevede che il numero di veicoli elettrici sulle strade aumenterà di decine di milioni in meno di un decennio, le infrastrutture di ricarica associate dovranno adattarsi di conseguenza.
Effettuare il passaggio necessario verso un’infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici ampiamente disponibile sarà una sfida importante a causa dei già importanti investimenti di capitale in prodotti tradizionali o legacy. Le aziende che forniscono l’energia per i veicoli ICE hanno ancora enormi investimenti immobiliari e nei negozi al dettaglio dedicati alla vendita di gas. Resta da vedere come adatteranno questa infrastruttura e quale sarà il suo compito nel 2030 o nel 2035.
Nonostante questa sfida significativa incombente, l’obiettivo comune e immediato su cui tutti i soggetti coinvolti sembrano concordare è quello di migliorare la disponibilità della ricarica pubblica dei veicoli elettrici. Anche lo sviluppo di batterie con composizioni alternative e il miglioramento della capacità di produzione delle batterie e delle tecnologie cellula-telaio comportano implicazioni rivoluzionarie per l’adozione dei veicoli elettrici. Si stanno già assistendo a importanti investimenti pubblici e privati negli Stati Uniti e nei mercati internazionali, a dimostrazione della fiducia nella tecnologia dei veicoli elettrici e nel suo potenziale per contribuire a raggiungere emissioni nette pari a zero.
Nel complesso, il futuro sembra luminoso per i veicoli elettrici. L’innovazione continua tra gli ingegneri e il supporto logistico da parte dei produttori contribuiranno notevolmente alla creazione di un’infrastruttura incentrata sui veicoli elettrici che offra a più persone l’accesso ai veicoli elettrici.
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