Secondo l'IEA, nel 2021 i caricatori accessibili al pubblico in tutto il mondo hanno raggiunto quota 1,8 milioni, di cui un terzo erano caricatori rapidi, con quasi 500.000 caricatori installati.
Di Ujyara Saleem, analista di ricerca presso PTR Inc.
- Secondo l'IEA, nel 2021 i caricatori accessibili al pubblico in tutto il mondo hanno raggiunto quota 1,8 milioni, di cui un terzo erano caricatori rapidi, con quasi 500.000 caricatori installati.
- I caricabatterie CC ad alta potenza offrono diversi vantaggi che possono contribuire ad accelerare l'adozione dei veicoli elettrici (EV) e renderli più pratici per i viaggi più lunghi, tra cui tempi di ricarica più rapidi, riduzione dell'ansia da autonomia, maggiore accessibilità e incoraggiamento a un'ulteriore adozione dei veicoli elettrici.
- Le sfide dei caricatori CC ad alta potenza includono i costi elevati di installazione e manutenzione, l'integrazione nella rete elettrica, la compatibilità con diversi modelli di veicoli elettrici e standard di ricarica, le sfide normative e tecniche e gli ingenti investimenti nelle infrastrutture.
I. Introduzione
Nel 2021, i caricatori accessibili al pubblico in tutto il mondo hanno raggiunto quasi 1,8 milioni di punti di ricarica, di cui un terzo erano caricatori rapidi. Secondo l'AIE, nel 2021 sono stati installati quasi 500 000 caricatori, un numero superiore al totale dei caricatori pubblici disponibili nel 2017. Il numero di caricatori accessibili al pubblico è aumentato del 37% nel 2021, un tasso inferiore a quello registrato nel 2020 (45%) e ai tassi di diffusione pre-pandemia. Il tasso di crescita medio annuo è stato di quasi il 50% tra il 2015 e il 2019. Nel 2021, la ricarica rapida è aumentata leggermente più che nel 2020 (48% rispetto al 43%), mentre la ricarica lenta è cresciuta molto più lentamente (33% rispetto al 46%).
Secondo PTR Inc., i caricatori CC ad alta potenza sono definiti come caricatori con una potenza superiore a 60 kW. La ricarica pubblica si sta orientando verso la ricarica CC ad alta potenza, con un CAGR (tasso di crescita annuale composto) del 24% per la ricarica CC ad alta potenza e del 9% per quella a bassa potenza in Europa. Inoltre, si prevede che il numero di caricatori CC pubblici ad alta potenza in Europa raggiungerà circa 470.000 unità entro il 2030. L'Europa conta oltre 300.000 caricatori lenti e quasi 50.000 caricatori rapidi, con la Germania che dispone dei caricatori più veloci.
II. Vantaggi dei caricabatterie CC ad alta potenza per la ricarica pubblica dei veicoli elettrici
I caricabatterie CC ad alta potenza offrono diversi vantaggi che possono contribuire ad accelerare l'adozione dei veicoli elettrici (EV) e renderli più pratici per i viaggi più lunghi.
In primo luogo, i caricabatterie CC ad alta potenza offrono tempi di ricarica più rapidi rispetto ai caricabatterie CA più lenti. Ciò significa che i conducenti di veicoli elettrici possono ricaricare rapidamente la batteria e rimettersi in viaggio in meno tempo, mentre un caricabatterie CA più lento può richiedere diverse ore per fornire la stessa quantità di carica. Tempi di ricarica più rapidi possono aumentare la praticità dei veicoli elettrici e ridurre il tempo di attesa presso le stazioni di ricarica.
In secondo luogo, i caricatori CC ad alta potenza possono contribuire ad alleviare l'ansia da autonomia, una preoccupazione comune tra i conducenti di veicoli elettrici. Grazie a una maggiore autonomia di ricarica, i conducenti possono percorrere distanze più lunghe prima di dover ricaricare il veicolo. Ciò può aumentare l'accessibilità dei veicoli elettrici e renderli un'opzione più pratica per i viaggi più lunghi.
In terzo luogo, la crescente disponibilità di caricatori CC ad alta potenza può rendere i veicoli elettrici più accessibili a una più ampia gamma di conducenti. Con l'installazione di un numero sempre maggiore di stazioni di ricarica, i conducenti di veicoli elettrici possono avere maggiore fiducia nella possibilità di trovare un caricatore quando necessario, riducendo le preoccupazioni relative alle limitazioni dell'autonomia.
Infine, l'adozione di caricatori CC ad alta potenza può contribuire a incoraggiare l'ulteriore diffusione dei veicoli elettrici. Con l'aumento del numero di conducenti che passano ai veicoli elettrici, crescerà la domanda di stazioni di ricarica e un numero maggiore di aziende e governi potrebbe investire nelle infrastrutture di ricarica, creando un circolo virtuoso in grado di accelerare la transizione verso un trasporto sostenibile. Nel complesso, i caricatori CC ad alta potenza migliorano l'economia delle stazioni di ricarica pubbliche per gli operatori.
III. Sfide nell'adozione di caricatori CC ad alta potenza per la ricarica pubblica dei veicoli elettrici
Nonostante i numerosi vantaggi offerti dai caricabatterie CC ad alta potenza, essi presentano anche alcune difficoltà. La sfida più significativa è rappresentata dai costi elevati di installazione e manutenzione, che possono costituire un deterrente alla loro diffusione su larga scala. Tali costi comprendono non solo le apparecchiature di ricarica, ma anche le infrastrutture necessarie a supportare le linee elettriche ad alta tensione, i trasformatori e la rete elettrica. Anche una manutenzione regolare è essenziale per garantire che i caricabatterie funzionino con la massima efficienza.
L'integrazione dei caricatori CC ad alta potenza nella rete elettrica esistente può essere complessa. Questo perché i caricatori CC ad alta potenza richiedono una quantità significativa di energia, che può causare un sovraccarico della rete se non integrati correttamente. È fondamentale garantire che l'infrastruttura della rete sia in grado di gestire l'aumento di carico derivante dai caricatori CC ad alta potenza, in particolare durante i periodi di picco della domanda. L'installazione di caricatori CC ad alta potenza richiede investimenti significativi in infrastrutture, compreso l'aggiornamento della rete elettrica, dei trasformatori e delle linee elettriche ad alta tensione. Inoltre, è importante considerare l'impatto dei caricatori CC ad alta potenza sulla stabilità della rete locale e il potenziale rischio di interruzioni di corrente.
Un'altra sfida dei caricabatterie CC ad alta potenza è garantire la compatibilità con diversi modelli di veicoli elettrici e standard di ricarica. Non tutti i veicoli elettrici sono progettati per accettare la ricarica CC ad alta potenza e in tutto il mondo vengono utilizzati standard di ricarica diversi. Per garantire che i caricabatterie CC ad alta potenza siano ampiamente adottati, devono essere progettati per essere compatibili con più modelli di veicoli elettrici e standard di ricarica. Ciò richiede uno stretto coordinamento tra i produttori di veicoli elettrici, gli operatori delle stazioni di ricarica e gli operatori di rete per garantire che l'infrastruttura di ricarica sia compatibile con un'ampia gamma di veicoli elettrici. Inoltre, ci sono sfide normative e tecniche che devono essere affrontate per garantire che i caricabatterie CC ad alta potenza siano interoperabili e possano comunicare tra loro e con la rete.
T&E stima che, in uno scenario orientato alla domanda, gli investimenti in infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici (EVCI) per autovetture (PC) e veicoli commerciali (CV) raggiungeranno circa 185 miliardi di dollari. Di questi investimenti, circa il 60% (circa 130 miliardi di dollari) sarà destinato a punti di ricarica rapida in corrente continua (come mostrato nella Fig. 1). Sebbene i punti di ricarica in corrente continua siano meno numerosi rispetto a quelli in corrente alternata, il costo dell'hardware e dell'installazione dei primi è notevolmente più elevato. Ad esempio, l'investimento stimato per kW entro il 2030 varia da circa 135 dollari per 11 kW in corrente alternata a circa 430 dollari per 150 kW in corrente continua. Anche il costo totale di investimento per i punti di ricarica CC è notevolmente superiore a quello dei punti di ricarica CA, con un costo stimato di circa 1.000 dollari USA per unità per un caricatore CA da 11 kW, rispetto a circa 110.000 dollari USA per un caricatore CC da 500+ kW e fino a 280.000 dollari USA per un caricatore CC da 1 MW.
Figura 1: Punti di ricarica cumulativi per autovetture e veicoli commerciali nell'ambito del percorso orientato alla domanda del piano generale T&E
Fonte: Piano generale T&E
IV. Politiche pubbliche e piani per promuovere la ricarica rapida dei veicoli elettrici.
I paesi europei stanno dimostrando la loro determinazione a passare alla corrente continua ad alta potenza attraverso una serie di politiche e piani:
- Entro il 2026, dovrebbe esserci almeno una stazione di ricarica elettrica per auto ogni 60 kmlungo le principali strade dell'UE (Unione Europea). I caricatori dovrebbero essere ad alta potenza in corrente continua. Il Parlamento europeo ha adottato una serie di norme volte ad aumentare la diffusione di stazioni di ricarica e rifornimento alternative per i veicoli e a sostenere la diffusione di veicoli sostenibili. I deputati europei vogliono stazioni di ricarica per auto elettriche ogni 60 km lungo le principali strade dell'UE, stazioni di rifornimento di idrogeno ogni 100 km e minori emissioni dalle navi. Le norme fanno parte del pacchetto "Fit for 55 in 2030", che mira a ridurre le emissioni di gas serra di almeno il 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990. I deputati europei hanno anche fissato obiettivi nazionali per la diffusione di infrastrutture per i carburanti alternativi, che saranno obbligatori.
- La Commissione Europea ha concesso al governo tedesco il permesso di sovvenzionare la costruzione di 8.500 punti di ricarica rapida per un importo di 1,8 miliardi di euro. La misura prevede l'installazione di stazioni di ricarica ogni 15-30 minuti di guida. Il Deutschlandnetz è stato proposto per la prima volta dal governo tedesco nell'agosto 2021 e prevede l'installazione di stazioni di ricarica in circa 900 località in Germania. L'attenzione sarà concentrata sulle aree che non dispongono di punti di ricarica ad alta potenza (HPC) o dove i punti esistenti sono insufficienti a soddisfare la domanda prevista.
- Il consorzio EXPAND-E guidato da IONITY e GreenWay si aggiudica un finanziamento di circa 70 milioni di euro per l'installazione di oltre 2.100 punti di ricarica (da 150 kW a 350 kW) per veicoli elettrici leggeri e pesanti in più di 450 località in 22 Stati membri dell'UE.
- Atlante, società del Gruppo NHOA, è stata selezionata per un finanziamento di 22,7 milioni di euro da parte dell'Unione Europea nell'ambito del programma CEF Transport, il programma di finanziamento a sostegno delle infrastrutture di trasporto europee.
- EV Stations 2.0: il progetto dell'UE mira a sviluppare una serie di infrastrutture di ricarica rapida e ultra-rapida per veicoli elettrici lungo le reti principali e capillari in Italia. In totale saranno installate 45 stazioni, per un totale di 180 punti di ricarica per veicoli elettrici, di cui 90 stazioni di ricarica rapida (50 kW) e 90 stazioni di ricarica ultra-rapida (da 150 kW fino a 350 kW).
- Il settore Energy Solutions di SSE ha inaugurato il suo primo hub di ricarica ultraveloce per veicoli elettrici nell'ambito di un'importante nuova iniziativa che prevede la realizzazione di 300 hub nel Regno Unito e in Irlanda nei prossimi cinque anni.
V. Opportunità per gli stakeholder
Diversi soggetti sono coinvolti nella transizione verso veicoli elettrici sostenibili infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici (EV). Le aziende elettriche e gli operatori di rete possono sfruttare i caricatori CC ad alta potenza per gestire i picchi di domanda e facilitare l'integrazione delle fonti di energia rinnovabile. Gli hub di ricarica EV autonomi con energia solare sono un modo per raggiungere questo obiettivo. Gli operatori di ricarica pubblici devono espandere le loro reti e i loro modelli di business per offrire servizi di ricarica più rapidi e convenienti. Per essere economicamente sostenibile nel medio-lungo termine, è necessario un utilizzo medio della rete del 15% e, nell'UE, si prevede che il settore convergerà verso un utilizzo ancora più elevato nei prossimi 5-15 anni. I produttori di veicoli elettrici devono promuovere l'innovazione nella tecnologia di ricarica ad alta potenza per soddisfare le esigenze in continua evoluzione dei loro clienti. Infine, i governi e i responsabili politici possono sostenere la diffusione di caricatori CC ad alta potenza attraverso finanziamenti, incentivi e regolamentazioni.
VI. Prospettive future
L'Europa è destinata a registrare un'impennata nell'infrastruttura di ricarica CC ad alta potenza, con i caricatori rapidi per veicoli elettrici che dovrebbero rappresentare il 53% dei caricatori CC ad alta potenza nel 2022 e crescere fino al 77% entro il 2030. Questa crescita dovrebbe essere sostenuta dalle potenziali innovazioni e dai progressi nella tecnologia di ricarica CC ad alta potenza, poiché sempre più aziende di ricarica come ABB, Tritium, Alpitronic e Tesla continuano a lanciare caricatori rapidi CC. Con l'aumento della domanda di questi caricatori, si prevede che i prezzi dei caricatori rapidi CC diminuiranno nel prossimo futuro grazie ai progressi tecnologici e alla produzione di massa.
Figura 2: Investimento totale raccomandato da T&E pari a 172 miliardi di euro in infrastrutture pubbliche e private per la ricarica dei veicoli elettrici entro il 2030
Fonte: PTR Inc.
Conclusione
Con l'aumento del numero di veicoli elettrici (EV) in circolazione, è fondamentale sviluppare un'infrastruttura di ricarica per soddisfare la crescente domanda. Oltre al numero di caricatori disponibili al pubblico, è altrettanto importante ridurre i tempi di ricarica. I caricatori rapidi CC, se compatibili, possono ridurre il tempo di ricarica a soli 15-20 minuti. Con il passare del tempo, l'installazione di caricatori rapidi CC sta diventando sempre più importante per la ricarica pubblica, al fine di evitare lunghi tempi di attesa alle stazioni di ricarica. Numerosi progetti e piani in corso in Europa sono incentrati sull'installazione o l'aggiornamento di caricatori rapidi in corrente continua. Entro il 2030, si prevede che il 77% dei caricatori in corrente continua sarà ad alta potenza, il che potrà contribuire ad affrontare l'ansia da autonomia, uno dei principali fattori che scoraggiano l'acquisto di veicoli elettrici. Mentre la ricarica lenta è adatta alla ricarica notturna e residenziale, il panorama della ricarica pubblica si sta orientando verso la ricarica in corrente continua ad alta potenza nei prossimi anni.
Ujyara Saleem lavora come analista di ricerca presso PTR Inc. Il suo lavoro di ricerca verte sull'elettrificazione del settore automobilistico, con particolare attenzione agli EVSE (sistemi di ricarica per veicoli elettrici). Ujyara è altamente qualificata nella ricerca primaria e secondaria, nell'analisi dei dati e nelle previsioni di mercato. Sfrutta la sua esperienza in questi settori per identificare le tendenze emergenti e le opportunità nel mercato della mobilità elettrica. In qualità di analista capo per la regione EMEA, Ujyara ha lavorato a progetti personalizzati per importanti aziende di tutto il mondo e anche a servizi standard. Con una laurea in Ingegneria Elettrica conseguita presso il Pakistan Institute of Engineering and Applied Sciences (PIEAS) e un master in Ingegneria Gestionale conseguito presso l'Università di Debrecen, possiede competenze sia tecniche che gestionali, che utilizza per fornire analisi strategiche nel settore della mobilità elettrica.
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