Mentre le case automobilistiche migliorano costantemente i veicoli elettrici, la maggior parte degli occhi si rivolge alla ricarica dei veicoli elettrici e alla relativa infrastruttura, la parte cruciale della mobilità elettrica che è ancora in ritardo.
La rivoluzione della mobilità elettrica sta arrivando velocemente.
Avrà successo o fallirà?
Per effettuare questo grande passaggio dalle auto a benzina a quelle elettriche, i proprietari di EV devono poter ricaricare i loro veicoli in modo comodo e veloce.
Per questo, il mondo ha bisogno di un'infrastruttura di ricarica EV efficiente.
Per raggiungere questo obiettivo, dobbiamo affrontare diverse sfide.
Indice dei contenuti
- Che cos'è l'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici o EV?
- I proprietari di EV e l'ansia da autonomia
- La ricarica a domicilio sarà ancora la Nbr 1.
- Come sviluppare l'infrastruttura di ricarica EV?
- La mancanza di punti di ricarica EV
- Di quante stazioni di ricarica abbiamo bisogno?
- La rete elettrica può supportare la rivoluzione dei veicoli elettrici?
- Gestione intelligente della ricarica EV in soccorso
- Tecnologia Vehicle To Grid (V2G)
- Informazioni sul software di ricarica intelligente per veicoli elettrici Tridens
Che cos'è l'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici o EV?
L'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici o brevemente EV comprende tutte le infrastrutture e le apparecchiature di alimentazione dei veicoli elettrici (EVSE) necessarie per fornire energia e ricaricare i veicoli elettrici.
Il punto centrale è la stazione di ricarica, chiamata anche punto di ricarica EV o caricatore EV. Un punto di ricarica è collegato alla rete elettrica, che consiste nella generazione di energia, nella trasmissione ad alta tensione ai centri di carico e nella distribuzione ai consumatori, ovvero ai punti di ricarica.
Un'infrastruttura di ricarica EV non deve essere confusa con una rete di ricarica, che è un termine che descrive un gruppo di stazioni di ricarica in un'area gestita da un'azienda. EV CPO o EMSP.
Due sfide principali per un'infrastruttura di ricarica EV pronta per il futuro sono la costruzione di un numero sufficiente di stazioni di ricarica nei posti giusti e la presenza di una rete elettrica in grado di supportarne il funzionamento senza problemi.
L'infrastruttura esistente non è in grado di supportare il numero di stazioni di ricarica necessarie in futuro, quindi il software di ricarica intelligente per i veicoli elettrici svolgerà un ruolo cruciale nel supportare la risposta della rete elettrica al numero crescente di stazioni di ricarica.
I proprietari di EV e l'ansia da autonomia
La ragione principale contro i veicoli elettrici che tutti utilizzano è la preoccupazione per la ricarica. Il termine utilizzato è Ansia da autonomia dei veicoli elettrici. Descrive la paura di un'auto che non ha un accumulo di energia sufficiente a coprire la distanza prevista per raggiungere la destinazione desiderata.
Come abbiamo già descritto nel nostro blog su Soluzioni per le stazioni di ricarica EVNon è colpa delle auto. Gli utenti di EV hanno per lo più esperienze negative con i veicoli elettrici a causa di problemi con l'infrastruttura di ricarica degli EV.
Quindi, per eliminare l'ansia da autonomia come ragione principale contro i veicoli elettrici, l'attenzione deve essere rivolta alla costruzione di un'infrastruttura di ricarica EV appropriata ed efficiente.
La ricarica a domicilio sarà ancora la Nbr 1.
Le ricerche condotte negli Stati Uniti e in Europa mostrano che circa 80% della guida quotidiana avviene su brevi distanze. Il tragitto medio per andare e tornare dal lavoro in Germania è di 32 km. È più o meno lo stesso ovunque, nel resto dell'UE, in altri Paesi del mondo e persino negli Stati Uniti.
Anche se raddoppiamo questo numero, con praticamente tutte le auto elettriche che hanno un'autonomia effettiva di almeno 100 chilometri, la ricarica domestica può soddisfare le esigenze della grande maggioranza degli utenti di veicoli elettrici.
Con la ricarica domestica e molti luoghi di lavoro che offrono anche la ricarica per i dipendenti, sarebbe semplice supporre che l'installazione di alcuni caricatori lungo le autostrade sia sufficiente per avere un'infrastruttura di ricarica EV efficiente.
Ma questo modo di pensare è, in realtà, molto sbagliato e discriminatorio. L'addebito della casa va di pari passo con le persone con un reddito più elevato - i proprietari di casa. Ma che dire di tutti coloro che non dispongono di un parcheggio privato? O un garage o un facile accesso a una stazione di ricarica?
I caricatori di casa o di lavoro sono in genere caricatori lenti, utili solo per la ricarica notturna. Se la mobilità elettrica vuole adattarsi completamente, è fondamentale concentrarsi sul rendere la ricarica domestica e pubblica più accessibile al pubblico, non ai proprietari di casa.
Per questo, è necessario avere un mix di ricarica domestica, sul posto di lavoro e pubblica, con la ricarica pubblica che offre anche la possibilità di ricaricare allo stesso costo basso di cui godono i proprietari di casa.
Come sviluppare l'infrastruttura di ricarica EV?
La ricarica dei veicoli elettrici può richiedere molto tempo!
Ecco perché non possiamo confrontare l'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici e il rifornimento delle "normali" auto ICE.
La ricarica dei veicoli elettrici è diversa e richiede una mentalità e una geografia diverse rispetto al "rifornimento" dei veicoli elettrici.
L'adozione dei veicoli elettrici avrà pieno successo quando l'infrastruttura di ricarica EV soddisferà i seguenti criteri:
- tutti i proprietari di case avranno la possibilità di installare caricatori domestici per ricaricare le loro auto elettriche per l'uso quotidiano.
- tutti i luoghi di lavoro saranno dotati di caricabatterie per veicoli elettrici. In questo modo i dipendenti potranno ricaricarsi facilmente e guidare fino al lavoro e ritorno senza ansia da autonomia.
- tutte le persone nelle aree residenziali avranno accesso a caricabatterie pubblici dove potranno ricaricare durante la notte a un costo contenuto
- tutti i luoghi in cui le persone si fermano più a lungo, come i centri commerciali, i ristoranti o i centri cittadini, consentiranno ai conducenti di ricaricare un EV.
- su tutti i percorsi principali, ci sarà la possibilità di una ricarica veloce o superveloce per i viaggiatori che effettuano viaggi più lunghi.
Come si è visto sopra, non esiste un'unica strategia per lo sviluppo dell'infrastruttura di ricarica EV o un'unica soluzione.
Lo sviluppo andrà in direzioni diverse, ma con un unico obiettivo. Ovvero la creazione di un'infrastruttura di ricarica EV efficace con Smart EV Charging e Smart power grids.
La mancanza di punti di ricarica EV
La ricarica domestica e quella sul posto di lavoro sono due sfide piuttosto facili da risolvere. Le stazioni di ricarica devono diventare accessibili e i governi devono offrire sussidi o vantaggi fiscali. A quel punto, i proprietari di casa e le aziende non avranno più motivo di non installare i caricabatterie EV.
Come spiegato nel nostro blog sull'investimento nella ricarica dei veicoli elettrici e Modelli di business per la ricarica dei veicoli elettriciAnche i centri commerciali, i ristoranti e gli hotel riconosceranno il valore aggiunto che i caricatori EV possono apportare per migliorare l'esperienza del cliente. È abbastanza ragionevole supporre che aumenteranno anche il numero dei loro punti di ricarica EV.
Quindi, per i governi e le industrie, l'obiettivo principale sarà la costruzione di un maggior numero di stazioni di ricarica pubbliche o di reti di ricarica in aree in cui il pubblico possa utilizzarle, invece della ricarica domestica.
Un modo è quello di includere le stazioni di ricarica nello sviluppo immobiliare. Abbiamo già assistito all'introduzione di leggi che prevedono l'obbligo di stazioni di ricarica nei nuovi insediamenti.
Secondo varie fonti, la maggior parte dei governi si muoverà in questa direzione.
Con l'aumento del numero di veicoli elettrici, la ricarica EV sta diventando interessante anche per gli investitori. Pertanto, stanno nascendo ovunque nuove reti pubbliche. Tuttavia, c'è una cosa che deve essere presa in considerazione al momento della pianificazione! Si tratta dell'attuale divario nella densità delle stazioni di ricarica tra aree urbane e rurali.
La soluzione più probabile per i viaggi più lunghi è quella di pianificare un viaggio utilizzando i caricabatterie pubblici veloci presso ristoranti e hotel. Se ciò non è possibile, gli automobilisti possono utilizzare i caricatori posizionati strategicamente lungo le autostrade, per lo più presso le stazioni di servizio esistenti.
Di quante stazioni di ricarica abbiamo bisogno?
In apparenza, tutto sembra molto buono per la rivoluzione della mobilità elettrica!
Secondo un recente Statistiche sulle vendite di auto elettriche e le statistiche sulla crescita delle stazioni di ricarica EV pubbliche, i numeri sono in aumento. Ma stanno aumentando abbastanza velocemente?
I proprietari di case e i luoghi di lavoro costruiranno le loro stazioni di ricarica. Anche le diverse attività commerciali le costruiranno per attirare più clienti.
Le stazioni di servizio installeranno anche dei caricatori per far fronte alla minore richiesta di benzina.
I governi faranno dei piani di fondazione con le proposte di legge sulle infrastrutture EV per espandere le reti di ricarica pubbliche.
Sembra quindi che nulla possa ostacolare l'adozione dei veicoli elettrici.
Come accade di solito, se ci immergiamo più a fondo sotto la superficie, non è così semplice, e alcuni dei numeri che proiettano il numero di stazioni di ricarica di cui avremo bisogno in futuro sono davvero sconvolgenti.
Numerosi rapporti mostrano già che la congestione intorno alle stazioni di ricarica EV è grave nelle aree con un'elevata adozione di EV. Ma non è nulla rispetto a ciò che potremmo vedere in futuro.
La domanda di stazioni di ricarica EV pubbliche in cifre
Uno studio statunitense del Laboratorio nazionale per le energie rinnovabili stima che per supportare 1000 veicoli elettrici, sono necessarie 3,4 stazioni di ricarica veloce e 40 stazioni di ricarica di Livello 2.
Il Brattle Group è una società di consulenza economica. Loro progetto che potrebbero esserci 35 milioni di veicoli elettrici solo negli Stati Uniti entro il 2030. Qual è il numero di stazioni di ricarica pubbliche necessarie per sostenere questa cifra? Quasi 2 milioni di caricatori pubblici. Ciò significa che nei prossimi nove anni dovranno essere installati 380 caricatori EV al giorno!
La situazione in Europa è ancora più allarmante!
A studio di EY-Eurelectric mostra che entro il 2035 potremmo avere 130 milioni di veicoli elettrici sulle strade d'Europa. Di conseguenza, avremo bisogno di 65 milioni di caricabatterie per supportarli!
Circa l'85% sarà installato nelle aree residenziali e il 4% sulle autostrade pubbliche.
Il più recente Masterplan europeo per l'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici mostra che solo nell'UE saranno necessari fino a 6,8 milioni di punti di ricarica pubblici entro il 2030.
Osservando i numeri da questo punto di vista, si capisce subito che l'attuale tasso di sviluppo dell'infrastruttura di ricarica EV non è abbastanza veloce per supportare la crescita dei veicoli elettrici.
La rete elettrica può supportare la rivoluzione dei veicoli elettrici?
Il dibattito più scottante quando si parla della rivoluzione EV è se le reti elettriche esistenti possono supportare questa crescita di veicoli elettrici?
La risposta breve è "Non senza investire nell'infrastruttura della rete elettrica".
Ricarica intelligente dei veicoli elettrici: Liberare il suo pieno potenziale
Le stazioni di ricarica, soprattutto quelle veloci, possono consumare grandi quantità di energia. Pertanto, in molti casi sarà necessario aggiornare la rete con trasformatori, sottostazioni e linee di trasmissione.
Il Brattle Group conclude che entro il 2030 gli Stati Uniti dovranno investire circa $75-$125 miliardi per servire i 20 milioni di veicoli elettrici.
EY-Eurelectric afferma che la rete elettrica europea può supportare circa 100 milioni di veicoli elettrici. Allo stesso tempo, la proiezione è che entro il 2035, ci saranno 130 milioni di veicoli elettrici nell'UE.
Ma chi pagherà questi aggiornamenti? La soluzione più semplice sarebbe quella di aumentare il prezzo complessivo dell'elettricità. Tuttavia, sarebbe anche una mossa molto ingiusta, poiché tutti pagherebbero il costo della "rivoluzione EV".
Se gli aggiornamenti vengono calcolati nel prezzo di ricarica, sarà anche un passo nella direzione opposta. Il costo di ricarica più elevato renderà meno attraente il passaggio da ICE a EV.
Quindi, se non prima, ora è chiaro che lo sviluppo dell'infrastruttura di ricarica EV e l'intera rivoluzione EV devono affrontare sfide importanti che devono essere affrontate.
Gestione intelligente della ricarica EV in soccorso
La chiave per rendere la rete elettrica più stabile è Ricarica intelligente dei veicoli elettrici. Si tratta di una gestione intelligente della ricarica dei veicoli elettrici che non destabilizza la rete elettrica e non la sovraccarica.
Se un veicolo elettrico è collegato a un caricatore standard, prenderà l'energia necessaria per la ricarica dalla rete elettrica fino a quando non sarà completamente carico. Se tutti i proprietari di veicoli elettrici lo fanno, ad esempio la sera, quasi certamente si sovraccaricherà la rete elettrica.
La gestione intelligente della ricarica comunica invece con la rete (azienda elettrica), l'operatore del punto di ricarica (CPO) e la batteria dell'auto.
Questa comunicazione consente una ricarica ottimizzata in termini di Bilanciamento della rete EV con la rasatura dei picchi, Bilanciamento del carico di ricarica EVe gestione dinamica del carico di ricarica EV.
Il risultato è che i CPO e i fornitori di servizi possono soddisfare le richieste di energia senza investire nell'installazione o nei componenti della rete elettrica.
Ricarica intelligente in Praxis
Illustriamolo con un caso pratico. In un'area residenziale, 100 utenti iniziano a caricare le loro auto elettriche la sera. Se non dispongono di una ricarica intelligente, tutte le auto si ricaricheranno alla massima potenza, fino a quando non avranno la batteria piena. La ricarica avverrà solo nelle prime ore della notte.
Con la ricarica intelligente, gli utenti possono impostare la necessità di caricare le auto fino alle 7 del mattino. Il sistema di gestione delle stazioni di ricarica smart EV basato su cloud distribuirà automaticamente e in tempo reale la potenza di ricarica tra i veicoli. Lo farà in base ai picchi e ai minimi della domanda di energia e allo stato della rete elettrica.
Tutte le auto saranno completamente cariche al mattino, senza gravare troppo sulla rete.
In relazione al sistema di fatturazione EV di Electro Mobility Service Provider, gli utenti possono selezionare piani di fatturazione variabili per la ricarica.
Se hanno bisogno di ricaricare rapidamente, pagheranno di più. Tuttavia, se utilizza una ricarica intelligente ottimizzata, può ricaricare a un prezzo più conveniente.
La gestione intelligente della ricarica risponde ai critici che affermano che le reti elettriche avranno bisogno di investimenti significativi per adottare la rivoluzione dei veicoli elettrici o affrontare scenari apocalittici.
Tecnologia Vehicle To Grid (V2G)
I veicoli elettrici hanno batterie capaci. Se moltiplichiamo questo dato per gli oltre 100 milioni di veicoli elettrici previsti in futuro, queste batterie presentano una notevole capacità di accumulo di energia. La compatibilità dell'accumulo è fondamentale per le future reti elettriche, poiché l'energia rinnovabile è estremamente volatile e presenta molti picchi e bassi di produzione.
È qui che un nuovo concetto di V2G (La tecnologia Vehicle To Grid promette un grande potenziale e un'opportunità per i veicoli elettrici di partecipare all'equilibrio del sistema.
Si tratta di un concetto che prevede che gli utenti carichino le loro auto quando c'è molta energia disponibile e la restituiscano dalla batteria quando l'offerta è bassa.
Si tratta di un concetto di "caricare a basso costo e vendere a caro prezzo", per dirla in modo molto semplice.
Abbiamo parlato della tecnologia V2G, del suo concetto, del suo potenziale e delle preoccupazioni degli utenti nel nostro blog su Tendenze del settore della ricarica EV.
Informazioni sul software di ricarica intelligente per veicoli elettrici Tridens
Il futuro dei veicoli elettrici e della mobilità elettrica è impegnativo, ma noi di Tridens siamo certi che queste sfide siano risolvibili. Ecco perché Tridens ha sviluppato Software di ricarica intelligente EV. Può essere all'altezza di queste sfide e offrire un futuro brillante alla rivoluzione EV.
