Il secondo evento annuale Asia Electric Vehicles 28-29
settembre 2010 a Seul ha riunito una vasta gamma di rappresentanti del settore
chiave del mercato mondiale emergente dei veicoli elettrici. Presentando l'ultima
stazione di ricarica rapida della tecnologia presso l'evento è stato il signor
Takafumi Anegawa, di CHAdeMO.
Evidenziate
nella presentazione sono state le abitudini di utilizzo dei conducenti di
veicoli elettrici (VE), la necessità di punti pubblici di ricarica, e dettagli
su entrambe potenza ottimale e velocità di ricarica per le infrastrutture
pubbliche di ricarica. CHAdeMO è un sistema veloce di carica in corrente
continua con circa 260 unità pubbliche attualmente installate in Giappone.
Abitudini di utilizzo dei conducenti di VE
Le abitudini riscontrate dei conducenti giapponesi di veicoli elettrici
(VE) sono le seguenti:
- 55% viaggia meno di 30 km al giorno
- 75% viaggia meno di 50 km al giorno
- 90% viaggia meno di 80 km al giorno
Nonostante un’autonomia di trazione di circa 150 km, i
conducenti sono a disagio se la restante autonomia di carica diventa meno di 50
km. In conclusione, solo il 4% dei conducenti ha percorso oltre 100 km al
giorno.
In un separato lo studio, eseguito dall’ottobre 2007 al luglio
2008 sulle le abitudini di guida dei partecipanti, i VE sono stati monitorati
prima e dopo l'installazione di un caricabatterie rapido pubblico (ad
accesso non riservato). Si è constatato che chilometraggio è stato 203 km
prima dell'installazione caricabatterie rapido, ad indicare che il
conducente era consapevole delle prestazioni del VE, ma era riluttante ad
usarle. Dopo l'installazione del caricatore rapido, il chilometraggio è
drasticamente aumentato a 1.472 km.
I risultati evidenziano la necessità di rendere disponibili
caricabatterie rapidi ad accesso pubblico, tipicamente installati in una
stazione di servizio. Nonostante il fatto che la maggior parte dei conducenti
utilizzi il caricabatterie rapido solo poche volte, come riconosciuto dal Sig.
Anegawa, la sua presenza riduce notevolmente le preoccupazioni per ansia da
autonomia di guida.
Potenza di uscita per una ottimale ricarica
Il Sig. Anegawa ha identificato i 50 kW come l’ottimale
potenza di ricarica, affermando che "i tempi di attesa devono essere
inferiore ai 15 minuti". Ha aggiunto che "a meno di 20 kW di potenza
il servizio è troppo lento e a più di 80 kW è troppo costoso".
Nel 1990, furono installate solo 6 stazioni di ricarica
induttiva (senza cavo) per la grande area metropolitana di Tokyo. La potenza
erogata era di circa 2,5 kW e il tempo di ricarica per 70 km era di circa 4
ore. Mr. Anegawa ha dichiarato che "era un tempo di attesa
intollerabile".
Il caricatore CHAdeMO ha queste caratteristiche:
- Ingresso: 200V trifase (200 ~ 430V)
- Potenza di uscita: 50 kW (10 ~ 100kW)
- Massima tensione di uscita in c.c.: 500V
- Corrente di uscita: 125A (20 ~ 200A)
Il tempo di ricarica target è di 5 minuti per 40 km di
autonomia di guida (rabbocco rapido), o 10 minuti per 60 km campo pratica, 25
minuti per 130 km. In Giappone il prezzo unitario del caricatore è compreso fra
i €15.000 e i €20.000, con costi di installazione di circa €20.000 (connessione rete, potenza impegnata, ecc.).
L’eventuale storage in corrente continua è a parte (Ne esistono di industriali, ma per avere un'idea è possibile vedere un prodotto di Panasonic che nel 2009 ha presentato un apparato di accumulo per la produzione da fonte rinnovabile discontinua basato sul litio ad uso domestico capace di alimentare l'abitazione per una settimana che dovrebbe essere commercializzato a partire dal 2011).
Velocità di carica della batteria e degradazione
La velocità ottimale di ricarica è diversa in ogni
batteria, ed è uno dei motivi per cui
il caricatore CHAdeMO regola automaticamente, in base alle consultazioni
con l'elettronica del VE, attraverso il monitoraggio in tempo reale del battery
management system (BMS) del veicolo. Questo previene innalzamenti di
tensione e temperatura troppo elevati, che sono le due cause reali di degrado
della batteria. Dato che il sistema di bordo per la gestione della batteria
verifica la tensione e la temperatura in tempo reale, la tensione è limitata
automaticamente a seconda delle caratteristiche della singola batteria di
ciascun VE.
Complessivamente i risultati dei test indicano che la
combinazione più economica per la casa o il posto di lavoro la carica è una
normale presa elettrica di c.a. a 230V. In questo caso, i conducenti hanno
abbastanza tempo per la ricarica e il numero di punti di ricarica che la rete
di distribuzione è in grado sostenere può essere un numero nell’ordine dei
milioni.
Per la carica in luogo aperto al pubblico ad accesso non
limitato, un caricabatterie rapido in corrente continua sembra la soluzione
migliore. Allevia l’ostacolo psicologico dell’ansia da autonomia, e il numero
di punti di ricarica pubblica necessari rimarrà una piccola frazione dato che i
conducenti li useranno per la ricarica di emergenza o l’estensione dell’autonomia.
L'impatto sulla rete, quindi, dovrebbe essere minimo.
Lo scenario cambia fra 5 anni quando vi saranno veicoli che costeranno meno con
batterie molto più capienti (3-4 volte le attuali) e che potranno percorrere alcune
centinaia di km con una sola carica e, all'occorrenza, un migliaio in una sola giornata con una sosta di mezz'ora. Oppure potranno fare soste brevissime per dei rabbocchi parziali, all'occorrenza senza compromettere l'integrità della batteria e il suo ciclo di vita garantito: già oggi alcuni costruttori garantiscono la batteria 160.000 km o 8 anni.
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