Di Ujyara Saleem, analista di ricerca presso PTR Inc.

• Secondo l'AIE, nel 2021 il numero di stazioni di ricarica accessibili al pubblico in tutto il mondo ha sfiorato 1,8 milioni, di cui un terzo costituite da stazioni di ricarica rapida, con quasi 500.000 stazioni installate.
• I caricabatterie CC ad alta potenza offrono diversi vantaggi che possono contribuire ad accelerare la diffusione dei veicoli elettrici (EV) e renderli più pratici per i viaggi più lunghi, tra cui tempi di ricarica più rapidi, una minore ansia da autonomia, una maggiore accessibilità e l’incoraggiamento a una maggiore diffusione dei veicoli elettrici.
• Tra le sfide poste dai caricatori CC ad alta potenza figurano i costi elevati di installazione e manutenzione, l’integrazione nella rete elettrica, la compatibilità con i diversi modelli di veicoli elettrici e gli standard di ricarica, le difficoltà di natura normativa e tecnica, nonché i notevoli investimenti nelle infrastrutture.

I. Introduzione

Nel 2021, i punti di ricarica accessibili al pubblico in tutto il mondo hanno sfiorato quota 1,8 milioni, di cui un terzo costituiti da ricaricatori 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 stazioni di ricarica accessibili al pubblico è aumentato del 37% nel 2021, un dato inferiore al tasso di crescita del 2020 (45%) e ai ritmi di diffusione registrati prima della pandemia. Il tasso di crescita medio annuo si è attestato a quasi il 50% tra il 2015 e il 2019. Nel 2021, la ricarica rapida è aumentata leggermente di più rispetto al 2020 (48% contro il 43%), mentre quella lenta ha registrato una crescita molto più modesta (33% contro il 46%).

Secondo PTR Inc., i caricatori CC ad alta potenza sono definiti come caricatori con una potenza superiore a 60 kW. La rete di ricarica pubblica si sta orientando verso la ricarica CC ad alta potenza, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) 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 pubblici CC ad alta potenza in Europa raggiunga circa 470.000 entro il 2030. L’Europa conta oltre 300.000 caricatori lenti e quasi 50.000 caricatori rapidi; la Germania 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 numerosi vantaggi che possono contribuire ad accelerare la diffusione 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 tornare in strada in meno tempo, mentre un caricabatterie CA più lento potrebbe impiegare 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 trascorso in attesa presso le stazioni di ricarica.

In secondo luogo, i caricabatterie CC ad alta potenza possono contribuire ad alleviare l’ansia da autonomia, una preoccupazione comune tra i conducenti di veicoli elettrici. Grazie a un’autonomia di ricarica più estesa, i conducenti possono percorrere distanze maggiori prima di dover ricaricare. 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 fascia di automobilisti. Con l’aumento del numero di stazioni di ricarica installate, i conducenti di veicoli elettrici possono essere più sicuri di riuscire a trovare un caricatore quando ne hanno bisogno, riducendo così le preoccupazioni relative ai limiti di autonomia.

Infine, l’adozione di caricatori CC ad alta potenza può contribuire a favorire l’ulteriore diffusione dei veicoli elettrici. Man mano che un numero crescente di automobilisti passerà ai veicoli elettrici, la domanda di stazioni di ricarica aumenterà e un numero maggiore di aziende e amministrazioni pubbliche 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 la redditività delle stazioni di ricarica pubbliche per gli operatori.

III. Sfide legate all’adozione di caricabatterie CC ad alta potenza per la ricarica pubblica dei veicoli elettrici

Nonostante i numerosi vantaggi offerti dai caricatori CC ad alta potenza, essi presentano comunque alcune difficoltà. La sfida più significativa è rappresentata dall’elevato costo di installazione e manutenzione, che può costituire un deterrente alla loro diffusione su larga scala. Tale costo comprende 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 la manutenzione regolare è essenziale per garantire che i caricatori funzionino con un’efficienza ottimale.

L’integrazione dei caricabatterie CC ad alta potenza nella rete elettrica esistente può rappresentare una sfida. Ciò è dovuto al fatto che i caricabatterie CC ad alta potenza richiedono una notevole quantità di energia, il che può mettere a dura prova la rete se non vengono integrati correttamente. È fondamentale garantire che l’infrastruttura della rete sia in grado di gestire l’aumento di carico derivante dai caricabatterie CC ad alta potenza, in particolare durante i periodi di picco della domanda. L’installazione di caricatori CC ad alta potenza richiede investimenti significativi nelle infrastrutture, tra cui il potenziamento 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 rischio di interruzioni di corrente.

Un’altra sfida legata ai caricatori CC ad alta potenza è garantire la compatibilità con i diversi modelli di veicoli elettrici e gli standard di ricarica. Non tutti i veicoli elettrici sono progettati per supportare la ricarica CC ad alta potenza, e in tutto il mondo vengono utilizzati standard di ricarica diversi. Per garantire che i caricatori CC ad alta potenza vengano ampiamente adottati, devono essere progettati per essere compatibili con diversi modelli di veicoli elettrici e standard di ricarica. Ciò richiede uno stretto coordinamento tra produttori di veicoli elettrici, gestori di stazioni di ricarica e gestori di rete, al fine di garantire che l’infrastruttura di ricarica sia compatibile con un’ampia gamma di veicoli elettrici. Inoltre, vi sono sfide normative e tecniche che devono essere affrontate per garantire che i caricatori CC ad alta potenza siano interoperabili e possano comunicare tra loro e con la rete.

T&E stima che, nello scenario orientato alla domanda, gli investimenti nelle infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici (EVCI) destinate alle autovetture (PC) e ai veicoli commerciali (CV) raggiungeranno circa 185 miliardi di dollari. Di questo importo, circa il 60% (circa 130 miliardi di dollari) sarà destinato alle stazioni di ricarica rapida in corrente continua (come illustrato 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 per i punti di ricarica in corrente continua è significativamente più elevato. Ad esempio, l’investimento stimato per kW entro il 2030 varia da circa 135 USD per un sistema in corrente alternata da 11 kW a circa 430 USD per un sistema in corrente continua da 150 kW. Anche il costo totale di investimento per le stazioni di ricarica in corrente continua è notevolmente superiore a quello delle stazioni in corrente alternata, con un costo stimato di circa 1.000 USD per unità per un caricatore in corrente alternata da 11 kW, rispetto a circa 110.000 USD per un caricatore in corrente continua da oltre 500 kW e fino a 280.000 USD per un caricatore in corrente continua 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 e piani pubblici per la promozione della 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, dovrebbero esserci almeno una stazione di ricarica elettrica per auto ogni 60 kmlungo le principali strade dell’UE (Unione Europea). Si prevede che i caricatori siano a corrente continua (CC) ad alta potenza. Il Parlamento europeo ha adottato una serie di proposte di regolamento volte ad aumentare la diffusione di stazioni di ricarica e di 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 una riduzione delle emissioni delle navi. Le norme fanno parte del «pacchetto Fit for 55 nel 2030», che mira a ridurre le emissioni di gas a effetto serra di almeno il 55% entro il 2030 rispetto ai livelli del 1990. I deputati europei hanno inoltre fissato obiettivi nazionali per la diffusione delle infrastrutture per i carburanti alternativi, che saranno obbligatori.
• La Commissione europea ha concesso al governo tedesco l'autorizzazione a sovvenzionare la realizzazione di 8.500 punti di ricarica rapida con un finanziamento di 1,8 miliardi di euro. La misura prevede l’installazione di stazioni di ricarica ogni 15-30 minuti di guida. Il progetto «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 in cui i punti esistenti sono insufficienti a soddisfare la domanda prevista.
• Il consorzio EXPAND-E, guidato da IONITY e GreenWay, si è aggiudicato un finanziamento di circa 70 milioni di euro per l’installazione di oltre 2.100 punti di ricarica (da 150 kW a 350 kW) destinati a veicoli elettrici leggeri e pesanti in più di 450 località distribuite in 22 Stati membri dell’UE
• Atlante, società del Gruppo NHOA, è stata selezionata per ricevere un contributo di 22,7 milioni di euro dall’Unione Europea nell’ambito del programma CEF Transport, il programma di finanziamento a sostegno delle infrastrutture di trasporto europee.
• Stazioni EV 2.0: il progetto dell’UE mira a sviluppare una rete di infrastrutture di ricarica rapida e ultrarapida per veicoli elettrici lungo le reti principali e secondarie in Italia. Saranno installate in totale 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 ultrarapida (da 150 kW fino a 350 kW).
• La divisione Energy Solutions di SSE ha inaugurato il suo primo hub di ricarica ultrarapida per veicoli elettrici nell'ambito di una nuova importante iniziativa volta a realizzare 300 hub in tutto il Regno Unito e in Irlanda nei prossimi cinque anni.

V. Opportunità per le parti interessate

 Nella transizione verso la sostenibilità sono coinvolti diversi soggetti interessati infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici (EV). Le aziende elettriche e gli operatori di rete possono avvalersi di caricatori in corrente continua (CC) ad alta potenza per gestire i picchi di domanda e facilitare l’integrazione delle fonti di energia rinnovabile. Gli hub di ricarica autonomi per veicoli elettrici alimentati da energia solare rappresentano una delle soluzioni per raggiungere questo obiettivo. Gli operatori di stazioni di ricarica pubbliche devono ampliare le proprie reti e i propri modelli di business per offrire servizi di ricarica più rapidi e convenienti. Per essere economicamente sostenibili nel medio-lungo termine, è necessario un utilizzo medio della rete pari al 15% e, nell’UE, si prevede che il settore converga 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 propri clienti. Infine, i governi e i responsabili politici possono sostenere la diffusione dei caricatori in corrente continua ad alta potenza attraverso finanziamenti, incentivi e normative.

VI. Prospettive future

L’Europa è destinata a registrare un’impennata delle infrastrutture di ricarica in corrente continua (CC) ad alta potenza: si prevede che nel 2022 i caricatori rapidi per veicoli elettrici costituiranno il 53% dei caricatori CC ad alta potenza, percentuale destinata a crescere fino al 77% entro il 2030. Questa crescita dovrebbe essere sostenuta da potenziali innovazioni e progressi nella tecnologia di ricarica in corrente continua ad alta potenza, poiché sempre più aziende del settore, come ABB, Tritium, Alpitronic e Tesla, continuano a lanciare caricabatterie rapidi in corrente continua. Con l’aumentare della domanda di questi caricabatterie, si prevede che i prezzi dei caricabatterie rapidi in corrente continua 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'aumentare del numero di veicoli elettrici (EV) in circolazione aumenta, è fondamentale sviluppare un’infrastruttura di ricarica per i VE in grado di soddisfare la crescente domanda. Oltre al numero di caricatori disponibili al pubblico, è altrettanto importante ridurre i tempi di ricarica. I caricatori rapidi in corrente continua (CC), se compatibili, possono ridurre il tempo di ricarica a soli 15-20 minuti. Con il passare del tempo, la diffusione dei caricatori rapidi in CC sta diventando sempre più importante per la ricarica pubblica, al fine di evitare lunghi tempi di attesa presso le stazioni di ricarica. Numerosi progetti e piani in corso in Europa sono incentrati sull’installazione o sull’aggiornamento dei 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 – un fattore determinante che scoraggia le persone dall’acquistare 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 alle stazioni di ricarica per veicoli elettrici (EVSE). Ujyara vanta competenze avanzate nella ricerca primaria e secondaria, nell’analisi dei dati e nelle previsioni di mercato. Sfrutta la sua esperienza in questi ambiti per individuare tendenze emergenti e 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, oltre che a servizi standardizzati. Con una laurea in Ingegneria Elettrica conseguita presso il Pakistan Institute of Engineering and Applied Sciences (PIEAS) e un master in Gestione dell’Ingegneria presso l’Università di Debrecen, possiede competenze sia tecniche che gestionali, che mette a frutto per fornire analisi strategiche nel settore della mobilità elettrica.

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