Secondo S&P Global Mobility, prevediamo che il numero di veicoli dotati di architettura ad alta tensione superiore a 650 V crescerà a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 16% tra il 2022 e il 2034.

Un punto di vista ricorrente della maggior parte degli osservatori del settore relativo all'industria della ricarica dei veicoli elettrici (EV) è che la velocità di ricarica e la facilità di accesso alle reti di ricarica saranno tra i fattori più importanti che contribuiranno ad accelerare l'adozione dei veicoli elettrici a livello globale. Secondo il sondaggio S&P Global 2022 E-Mobility Consumer Survey sulla proprietà e l'intenzione di acquistare un veicolo elettrico, rispettivamente quasi il 43% e circa il 40% degli intervistati ha indicato la mancanza di stazioni di ricarica disponibili e il tempo necessario per la ricarica come i motivi principali per non acquistare nuovamente un veicolo elettrico.

Oltre ad ampliare la rete di ricarica, che includerà soluzioni di sostituzione delle batterie e ricarica wireless, gli OEM e i fornitori di servizi di ricarica devono investire massicciamente in tecnologie e infrastrutture in grado di ricaricare i veicoli elettrici a potenze molto più elevate e consentire ai proprietari di veicoli elettrici di ridurre la pressione sull'infrastruttura della rete e ai clienti di rivendere l'energia alle reti.

Ricarica ad alta potenza

Uno dei principali sviluppi necessari è la possibilità per i veicoli elettrici di ricaricarsi a potenze molto più elevate. Per raggiungere questo obiettivo, i veicoli devono essere dotati di architetture a tensione più elevata in grado di sopportare ricariche ad alta potenza. Diversi modelli, come Porsche Taycan, Kia EV6, Hyundai IONIQ 5 e Lucid Air, sono ora dotati di un'architettura del gruppo motopropulsore elettrico da 800 V o superiore. Rispetto all'architettura più comune da 400 V, quella da 800 V offre vantaggi significativi in termini di ricarica più rapida e trasferimento di potenza più efficiente.

Come suggeriscono i nomi dei modelli sopra citati, questa tecnologia è offerta solo nella fascia alta del mercato. È fondamentale che questa tecnologia si diffonda nel mercato di massa affinché possa avere un impatto reale sul settore. Secondo i dati di S&P Global Mobility, il numero di veicoli dotati di architettura ad alta tensione superiore a 650 V dovrebbe crescere a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 16% tra il 2022 e il 2034, raggiungendo i 24,2 milioni di unità. Nel 2022, circa il 3,6% dei veicoli era dotato di architetture con tensione nominale pari o superiore a 650 V. Prevediamo che questa quota salirà a quasi il 40% nel 2034.

Lo standard di ricarica CC adottato dai veicoli determina in parte la velocità massima di ricarica di un veicolo. Attualmente esistono quattro standard principali di ricarica CC utilizzati nei veicoli elettrici: CHAdeMO, CCS, GB/T e lo standard Tesla. Mentre lo standard Tesla è utilizzato principalmente per i modelli Tesla, l'adozione degli altri tre standard dipende in gran parte dalle regioni. Lo standard CHAdeMO è utilizzato principalmente dalle case automobilistiche giapponesi, lo standard CCS è comune in Europa e Nord America, lo standard GB/T è utilizzato nella Cina continentale e lo standard Tesla è utilizzato esclusivamente per i modelli del produttore di veicoli elettrici con sede negli Stati Uniti.

Ciascuno di questi standard prevede velocità di ricarica massime diverse, che sono in costante aumento. Nel giugno 2018 è stato rilasciato il protocollo CHAdeMO 2.0, che consentiva una ricarica a velocità fino a 400 kW, superiori al limite di 350 kW previsto dallo standard CCS. Anche le velocità di ricarica massime supportate dallo standard CCS sono destinate ad aumentare nel prossimo futuro fino a superare i 500 kW.

Presto arriverà sul mercato un altro standard di ricarica, chiamato ChaoJi. L'associazione CHAdeMO e il China Electricity Council (CEC) stanno sviluppando lo standard ChaoJi dal 2018. Il nuovo standard combina i connettori CHAdeMO e GB/T in un unico connettore basato su CAN (Controller Area Network). Lo standard ChaoJi sarà retrocompatibile con gli attuali standard di ricarica rapida CHAdeMO e GB/T. Prevediamo infatti che ChaoJi sarà retrocompatibile con tutti gli standard globali, compreso il CCS. L'Associazione CHAdeMO ha annunciato che lo standard ChaoJi consentirà una ricarica a velocità fino a 900 kW.

Oltre alle tecnologie di ricarica convenzionali, il settore della ricarica si sta concentrando anche su forme di ricarica più efficienti e convenienti, come la ricarica wireless, la sostituzione della batteria e la ricarica bidirezionale. Lo sviluppo di queste tecnologie offre un valore aggiunto che potrebbe rendere più pratico possedere un veicolo elettrico.

Ricarica bidirezionale

Un'altra tecnologia che contribuirà a ridurre la pressione sull'infrastruttura della rete è la ricarica bidirezionale. Questa tecnologia consente ai veicoli elettrici di restituire una quantità prestabilita di energia immagazzinata nella batteria a un carico esterno. Questo potrebbe essere qualsiasi apparecchiatura che funziona con corrente alternata, denominata vehicle-to-load (V2L); alla casa, denominata vehicle-to-home (V2H); o direttamente alla rete, denominata vehicle-to-grid (V2G).

La ricarica bidirezionale offre anche vantaggi economici ai conducenti. La tecnologia V2G consente ai clienti di rivendere l'energia alle reti elettriche. Lo scaricamento della batteria dell'EV può essere programmato in modo da avvenire nelle ore di punta, quando le tariffe elettriche sono più elevate, garantendo così maggiori guadagni al proprietario.

L'uso della bidirezionalità è ancora agli albori. Uno dei motivi principali è che non tutti gli standard di ricarica sono in grado di supportare le operazioni V2G. Attualmente, solo lo standard di ricarica CHAdeMO supporta la tecnologia V2G. Gli altri due standard principali, CCS e GB/T cinese, non supportano ancora il V2G. Secondo quanto riferito, CharIn prevede di aggiungere la funzionalità V2G al CCS entro il 2025. Prevediamo che il prossimo standard ChaoJi sarà dotato di funzionalità bidirezionale sin dall'inizio.

Tuttavia, la funzionalità V2L è disponibile in alcuni veicoli con prese CCS, tra cui Hyundai IONIQ5, Kia EV6 e Ford F-150 Lightning. I veicoli sono dotati di adattatori che possono essere collegati alla presa CA, che può quindi alimentare gli elettrodomestici.

Per consentire la bidirezionalità, i veicoli devono essere dotati di un caricatore di bordo bidirezionale (OBC). Come già detto, diverse case automobilistiche stanno già producendo auto predisposte per la ricarica bidirezionale, principalmente per consentire la ricarica V2L. Nel 2022, quasi il 25% della domanda di OBC riguardava OBC bidirezionali. Prevediamo che la domanda crescerà a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) dell'11,3% tra il 2022 e il 2034, raggiungendo una quota di circa il 70%.

Per ulteriori informazioni e analisi, leggi il nostro rapporto Requisiti di ricarica per i futuri veicoli elettrici ibridi (xEV).