1 - Auto elettriche: Renault-Nissan e PSA verso standard di ricarica rapida anche in meno di 30 minuti.
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| La Citroen C-Zero, fra le altre vetture, dispone delle due tecnologie di ricarica: corrente alternata (3 kW) e corrente continua (alta potenza) con protocollo di controllo CHAdeMO. |
Francia e Giappone unite per lo studio di uno standard unico di ricarica per le auto elettriche in Asia, Europa e Stati Uniti, basato sul protocollo CHAdeMO che sta avendo vasto consenso fra costruttori di appararati di ricarica e consumatori per i ridotti tempi dei servizi di ricarica (5, 10 o 25-30 minuti al massimo). L’Alleanza Renault-Nissan, il gruppo PSA Peugeot-Citroen e Mitsubishi Motors hanno annunciato l’intenzione di lavorare congiuntamente per promuovere un sistema comune per le colonnine di ricarica rapida. Per questo obiettivo è stato scelto come base il marchio attuale EV Ready di Renault e Schneider Electric. L’intenzione è di diffondere questa sola tecnologia in tutte le strutture di ricarica in Europa. Un progetto ambizioso che coinvolge cinque tra le maggiori case costruttrici del mondo e che impiega l'affidabilissimo CAN bus che è la tecnologia che fa parlare fra di loro tutti gli apparati delle nostre automobili.
Il marchio di conformità EV Ready è stato introdotto l’anno scorso ed è conforme a tutti gli standard esistenti, oltre a tenere in considerazione gli sviluppi futuri della normativa europea sulle auto elettriche. Tutti i criteri di certificazione saranno preparati, presentati e convalidati nel corso dei prossimi mesi.
L’individuazione e la scelta di uno standard unico per le centraline di ricarica è un punto cruciale nella dialettica che in futuro porterà alla diffusione capillare di questi sistemi propulsivi. L’iniziativa da parte di Renault, Nissan, Peugeot, Citroen e Mitsubishi in questo senso potrebbe dare a queste aziende un vantaggio competitivo notevole, in caso di successo.
Sono già oltre sessanta le realtà aziendali al lavoro sul progetto EV Ready, dai fornitori di energia ai produttori di pezzi e componenti. Per il momento la conformità è ancora legata all’autocertificazione da parte del gestore, ma si punta ad arrivare ad un processo certificato e riconosciuto a livello internazionale.
In Italia si stanno accordando Eni e l'Alleanza Renault-Nissan per i servizi di ricarica presso i punti vendita della rete di distributori di carburanti di Eni con servizi ad alta potenza sia in corrente continua (meno di trenta minuti), sia in corrente alternata (un'ora), sia sostituzione della batteria. Nelle aree di servizio tali apparati possono essere eventualmente alimentati con sistemi connessi in rete ma dotati di accumuli accumuli (storage) alimentati da fonti rinnovabili. In tale caso l'energia elettrica da fonti rinnovabili vale 2,5 volte ai fini del calcolo della quota obbligatoria di energia rinnovabile che serve utilizzare il settore trasporti.
2 - Auto elettriche: In arrivo il primo standard comune per la ricarica dei veicoli ma non si sa se funziona perché deve essere messo ancora in strada
Audi, BMW, Daimler, Ford, General Motors, Porsche e Volkswagen hanno raggiunto un’intesa per la realizzazione di uno standard di connessione per la ricarica veloce dei veicoli elettrici in Europa e negli Stati Uniti. Il sistema unirà in un unico connettore tutte le diverse configurazioni di ricarica attualmente esistenti.
Si tratta del Combined Charging System, piattaforma per la ricarica di veicoli elettrici in Europa e negli Stati Uniti.
Il sistema unisce in un unico connettore tutte le diverse configurazioni di ricarica e adotta il medesimo protocollo di comunicazione tra il veicolo e la stazione di ricarica (PLC, power-line communication utilizzato nei sistemi elettrici). Ciò permette ai veicoli delle case produttrici che hanno raggiunto l'accordo di utilizzare le stesse stazioni di ricarica veloce (è un'ora il tempo per fare rifornimento, ma solo disponendo a bordo del veicolo di un secondo carica batterie opzionale oltre a quello che si usa quando si ricarica la vettura a casa a bassa potenza).
I sette costruttori sono allineati nel ritenere che un approccio condiviso allo sviluppo dei sistemi di ricarica vada a vantaggio sia dei consumatori che dell’industria, nonché di chi dovrà pianificare la distribuzione sul territorio delle infrastrutture. Tuttavia in questo caso, è necessario duplicare su ogni veicolo, e quindi con costi non irrilevanti per i consumatori, l'apparecchio elettrico che converte da alternata a continua la corrente elettrica per essere immagazzinata nella batteria. La standardizzazione porterà all’adozione di una piattaforma comune che faciliterà la costruzione dei veicoli elettrici (seppur con peso aggiuntivo imbarcato a bordo e dovendo smaltire ingente calore), darà una spinta in avanti all’installazione dei sistemi di ricarica meno raffinati, e migliorerà l’esperienza del prodotto per i guidatori di veicoli elettrici (considerando in un'ora il tempo per recuperare un'autonomia accettabile).
La scelta del Combined Charging System come piattaforma comune è stata effettuata sulla base dell’analisi delle attuali strategie per le tecnologie di ricarica, in funzione dell’ergonomia dei connettori, e tenendo conto dei desideri dei clienti negli Stati Uniti e in Europa.
L’approccio comune dei costruttori in entrambi i continenti agevolerà la pianificazione delle infrastrutture future, e l’adozione di un protocollo di comunicazione comune permetterà l’integrazione dei veicoli elettrici nelle smart grid, le reti elettriche intelligenti, ma probabilmente non utilizzando una tecnologia conveniente per l'automobilista (maggiori costo, peso, calore, e lentezza del servizio) molto probabilmente evidenzierà carenze gravi rispetto ad altri sistemi, al momento più diffusi, che permettono di ricaricare in meno di mezz'ora l'80% della capacità della batteria (con meno peso a bordo, solo meno di 1000 euro di costo per l'apparato di ricarica ad alta potenza e meno calore da smaltire, perché il grosso del lavoro lo fa il caricabatterie esterno connesso alla rete elettrica.
Meno perplessità sull'efficacia dei servizi ci sono invece per i servizi di ricarica a bassa potenza tipici dei luoghi privati dove si sosta per più di 4 ore.
I sette costruttori si sono accordati anche nella scelta dell’HomePlug Green Phy come protocollo di comunicazione, facilitando l’integrazione dei veicolo elettrici anche con le future applicazioni della smart grid.
I costruttori indicano il successo negli USA dei sistemi standard di ricarica di primo e secondo livello (il primo per la ricarica a 120v, il secondo per quelle a 220v) come un esempio di quanto la standardizzazione possa facilitare l’adozione dell’elettrico e migliorare la soddisfazione del cliente per le ricariche a bassa potenza 8 e 16 ampere (rispettivamente per un veicolo medio 12 ore e 6 ore). L’approvazione dello standard J1772 (di primo e secondo livello) ha infatti garantito ai proprietari di veicoli elettrici la serenità e la sicurezza di poter effettuare la ricarica anche nelle stazioni di secondo livello. Prima della standardizzazione, non era possibile essere certi della compatibilità della stazione di ricarica con il proprio veicolo.
La nuova piattaforma di ricarica comune è retrocompatibile sia con il connettore J1772 (utilizzato nel mercato americano), sia con i sistemi europei basati sullo standard IEC 62196 di Tipo 2, che adotta un connettore della medesima forma.
Quale sarebbe allora la soluzione ottimale?
E' senz'altro vero che sarebbe meglio avere nella carrozzeria una sola apertura con un'unica connessione multifunzione e utilizzabile in maniera modulare (a casa la parte piccola della connessione, in strada la parte grande per l'alta potenza), ma occorre tenere conto delle prestazioni in funzione delle esigenze che ha l'automobilista che usa il veicolo elettrico: ricaricare per strada quando serve nel minor tempo possibile.
La connessione multifunzione quindi deve includere al proprio interno, oltre il segnale pilota che assicura la integrità istante per istante del collegamento elettrico, sia i segnali di controllo (non solo quelli PLC, i medesimi utilizzati per la bassa potenza) che i contatti di potenza per la ricarica in corrente alternata a bassa o media potenza e per la ricarica in corrente continua ad alta potenza.
La connessione deve anche ospitare sia i segnali del protocollo CHAdeMO (che utilizza il CAN bus, protocollo di comunicazione per l'automazione diffusissimo nel settore automotive per il telecontrollo istantaneo del caricabatterie di terra che effettua la modulazione di amperaggio e voltaggio della corrente in funzione della temperatura della batteria in carica che consente e ha dimostrato di massimizzare le prestazioni). Ad oggi non si sa se i segnali PLC siano in grado di pilotare il caricabatterie di terra istante per istante.
I sistemi di ricarica in corrente continua promettono sviluppi entro 5 anni con potenze di ricarica fino a 250 kW e circa 1 MW entro dieci anni per batterie con materiali nanostrutturati (nei prossimi 2-4 anni le batterie dei veicoli triplicheranno la capacità rispetto a quelle attuali).
I sistemi di ricarica in corrente alternata ad alta potenza ci sono, ma non sono utilizzati (se non a bassa potenza...) perché non sono diffusi i caricabatterie a bordo di alta potenza anche perché comportano un esborso di alcune migliaia di euro per ogni consumatore, contro i 10.000 euro investiti per servire 20 o 30 veicoli al giorno, prezzo di una infrastruttura ad alta potenza in corrente continua a cui basta un componente di bordo compatto e dal costo di meno di mille euro.
La battaglia vera sarà sull'affidabilità dei sistemi di pilotaggio e su chi sarà più veloce senza compromettere la vita della batteria. Il CHAdeMO oggi già funziona e i caricabatterie conformi sono interfacciati alla rete elettrica. Altri sistemi devono dimostrare il loro valore, ma non si può perdere tempo e soldi.
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