STRATEGIE PER LA SOSTENIBILITÀ
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Per rendere l’elettromobilità comoda e di conseguenza un fenomeno di massa anche per i viaggi lunghi, IONITY, azienda tra i cui fondatori figura anche Volkswagen, sta creando in Europa una rete di stazioni di ricarica rapida, le cosiddette stazioni HPC (High Power Charging), che offrono una potenza di ricarica fino a 350 kW. In tutta Europa sono già presenti circa 500 stazioni con 2’400 punti di ricarica; la maggior parte di esse si trova presso le stazioni di servizio delle autostrade. L’obiettivo è alimentare le stazioni con corrente proveniente al 100% da fonti rinnovabili. Mentre il conducente fa una pausa di durata standard nell’area di servizio, la batteria dell’auto elettrica può essere in gran parte ricaricata con nuova energia.
Con questo impegno, Volkswagen persegue il medesimo obiettivo di altri fornitori: consentire ricariche semplici ovunque. Presto, chi utilizza un’auto elettrica non dovrà più preoccuparsi di come raggiungere la prossima stazione di ricarica o dell’autonomia del suo veicolo. In questo modo, Volkswagen rende le auto elettriche adatte alla vita quotidiana per svariati utilizzi, porta l’elettromobilità fuori dalla nicchia e la rende la tecnologia di massa del futuro.
Elli, abbreviazione di «Electric Life», vuole rendere la vita con l’elettricità semplice, affidabile e completamente sicura: nei viaggi, a casa e nella produzione di energia. Per farlo si concentra in particolare su soluzioni intelligenti, praticità, sicurezza ed ecologia. Elli è un marchio del gruppo Volkswagen. Elabora soluzioni per privati e aziende che toccano le molteplici interfacce dell’elettromobilità e della transizione energetica. Elli offre l'accesso a più di 550.000 stazioni di ricarica pubbliche in tutta Europa.
A prima vista, la grande varietà di tipi di prese può apparire sconcertante. Tuttavia, a un secondo sguardo appare subito chiaramente che si tratta soltanto di sistemi diversi per la casa e i viaggi. A chi ricarica da casa, non importa come, serve necessariamente un interruttore differenziale, che deve essere installato da un tecnico specializzato.
A casa:
· Per ragioni termiche, le prese elettriche domestiche (tipo 13) non sono concepite per il funzionamento continuo per varie ore e con correnti elevate. Per questo motivo, ricaricare regolarmente la batteria dell’auto elettrica con una presa elettrica domestica non è consigliabile. Inoltre potrebbe scoppiare un incendio. Se ciononostante per una volta si dovesse effettuare la ricarica tramite una presa elettrica domestica occorre un caricatore mobile che regoli l’energia tra la presa di corrente e la batteria. Questo processo di ricarica tuttavia richiede molto tempo in quanto la ricarica avviene soltanto con un massimo di 1,3 kW.
Le cosiddette prese industriali CEE sopportano carichi termici e meccanici più elevati. La presa CEE 16 rossa consente la ricarica trifase fino a 11 kW.
Il metodo di ricarica più semplice è quello con una stazione di ricarica a parete, chiamata anche wallbox o «home charging device». È dotata di elettronica di ricarica e di un cavo collegato direttamente con un connettore di tipo 2, lo standard europeo. Non occorrono ulteriori cavi o dispositivi di ricarica. La potenza di ricarica di una wallbox è di 11 o 22 kW. Se la wallbox fa parte di un sistema di gestione delle ricariche di un parcheggio sotterraneo con più wallbox, la potenza di ricarica può essere temporaneamente anche più bassa.
Negli spostamenti:
Il sistema che si incontra più spesso in Svizzera è il Combined Charging System, che è quello preferito dalle case automobilistiche americane ed europee. Inizialmente il sistema di ricarica rapida forniva 50 kW, oggi in Svizzera spesso si arriva a 150 kW. Anche qui è previsto un incremento della potenza fino a 350 kW. Il suo nome deriva dal fatto che il sistema consente ricariche sia a corrente continua, sia a corrente alternata. Per la corrente alternata è disponibile un connettore di tipo 2 e per la corrente continua due poli dei connettori separati chiamati Combo 2. Per rifornirsi di corrente è sufficiente una presa.
In Svizzera e nel resto d’Europa il connettore trifase di tipo 2 per la ricarica in corrente alternata è il più diffuso. Si tratta di un collegamento standard al veicolo per una normale ricarica a corrente alternata 230/400 V. Di solito questo collegamento eroga una potenza di ricarica massima da 11, 22 o 43 kW. A differenza degli altri standard di ricarica rapida, le colonne di ricarica di tipo 2 erogano corrente alternata (CA) e non corrente continua (CC). Ciò significa che l’elettricità non fluisce direttamente nella batteria, ma deve prima essere convertita in corrente continua dal caricabatteria del veicolo. Questo processo può richiedere più o meno tempo a seconda del caricabatteria.
La maggior parte delle stazioni ricaricano con una potenza da 22 fino a 42 kW. Le stazioni di ricarica rapida erogano da 50 a 150 kW – il che si traduce in una crescita dell’autonomia da 250 a 750 chilometri per ora di ricarica. I tempi di ricarica di un veicolo elettrico dipendono, in linea di principio, da quattro fattori:
Livello di carica della batteria
· Potenza di ricarica della stazione di ricarica
· Tecnica di ricarica del veicolo
· Capacità della batteria
Fondamentalmente, il tempo di ricarica si calcola con la formula seguente:
Tempo di ricarica = capacità della batteria in kWh / potenza di ricarica (kW)
L’infrastruttura ideale per la ricarica domestica è chiaramente la wallbox. È stata sviluppata appositamente per la ricarica di auto elettriche. Ricarica le batterie delle auto elettriche in modo rapido ed efficiente e ha una potenza nettamente superiore rispetto a una normale presa elettrica domestica (tipo 13). Inoltre, il tempo di ricarica diventa sensibilmente più breve quando si effettua la ricarica con una stazione di ricarica a parete. E, con l’ausilio di un timer, è possibile programmare l’orario della ricarica per approfittare della tariffa notturna per l’elettricità più conveniente. Chi possiede una casa può anche installare dei pannelli solari sul tetto e in questo modo produrre in proprio parte dell’elettricità.
Calcolo dell’infrastruttura di ricarica
Una wallbox si può acquistare o affittare. I costi, comprensivi di installazione da parte di un tecnico, dipendono da diversi fattori. Maggiore è la potenza del sistema, più elevato sarà il prezzo d’acquisto. Se occorre posare molti metri di cavo i costi lieviteranno ulteriormente.
La gestione del carico è utile quando nel parcheggio sotterraneo di una casa plurifamiliare, un edificio per uffici o un centro commerciale devono essere ricaricate più auto elettriche contemporaneamente. Ciò richiede una gestione del carico dinamica che garantisca che le auto elettriche non vengono ricaricate contemporaneamente, ma scaglionate. In questo modo si evita il sovraccarico della rete elettrica. Inoltre, la gestione del carico tiene conto della quantità di corrente richiesta dall’edificio per altri scopi. Con uno speciale sistema di calcolo è possibile assegnare ogni ricarica alla persona che acquista l’energia e fatturarla di conseguenza.
Con ricarica induttiva s’intende la trasmissione dell’energia senza fili. A volte questo tipo di ricarica viene utilizzato nei telefoni cellulari o negli spazzolini da denti elettrici. In questo modo è possibile ricaricare lo smartphone in molte auto. Anche la batteria di un’auto elettrica si può ricaricare in modo induttivo. In linea di principio, il campo di carica funziona come un fornello a induzione, per la precisione attraverso campi elettromagnetici. Una bobina stazionaria incassata nel pavimento genera un campo magnetico fino a un’altra bobina installata sotto il veicolo. In questo modo la corrente fluisce nella batteria dell’auto elettrica. I campi di carica induttivi si possono installare a casa, negli autosili, nei parcheggi all’aperto o addirittura ai semafori.
Suona facile in modo seducente e funziona anche, tuttavia questa tecnologia non è ancora molto diffusa. Infatti, il fatto che le piastre di ricarica devono essere incassate nel pavimento rende l’installazione di questa infrastruttura di ricarica molto costosa. Inoltre sono richiesti standard uniformi. Oltre a ciò, la ricarica induttiva richiede più tempo e comporta una perdita di energia.
Un modo di applicazione intelligente esiste già, ad esempio a Braunschweig, in Germania: gli autobus di linea elettrica vengono ricaricati completamente al capolinea tramite ricarica rapida induttiva a 200 kW mentre l’autista è in pausa. A Colonia e ad Oslo ci sono taxi elettrici che funzionano in base allo stesso principio.
Volkswagen Group Components ha sviluppato un prototipo di robot di ricarica. Si tratta di uno dei concetti basati su una visione del futuro che dovrebbe ampliare con successo l’infrastruttura di ricarica negli anni a venire. Il compito del robot: ricarica in completa autonomia di veicoli in parcheggi con restrizioni e garage sotterranei. «Un’infrastruttura di ricarica disponibile ovunque è e resta un importante fattore di successo per l’elettromobilità. Il nostro robot di ricarica è soltanto uno dei diversi approcci, ma sicuramente è il più visionario», ha dichiarato Thomas Schmall, amministratore delegato di Volkswagen Group Components.
Il robot di ricarica viene avviato tramite app o comunicazione Car-to-X e opera in completa autonomia. Controlla autonomamente il veicolo da ricaricare e comunica con lo stesso. Il robot si occupa dell’apertura dello sportello di ricarica, del collegamento della presa e del disaccoppiamento. L’intero processo avviene senza intervento umano. Per potere ricaricare diversi veicoli contemporaneamente, il robot avvicina al veicolo un rimorchio come accumulatore di energia mobile, lo collega e lo utilizza per ricaricare la batteria del veicolo elettrico. L’accumulatore di energia rimane accanto al veicolo per tutto il processo di ricarica. Nel frattempo il robot si occupa di ricaricare altri veicoli. Una volta terminato il servizio, va a prendere autonomamente l’accumulatore di energia mobile e lo riporta alla stazione di ricarica centrale.
Ecco come funziona il robot di ricarica mobile:
Volkswagens Mobile Charging Robot 1 – vision becomes reality
L’ideale sarebbe potere ricaricare un’auto elettrica a casa o sul posto di lavoro. Chi non ha nessuna di queste possibilità deve programmare bene la ricarica. Questo vale soprattutto per chi vive in una casa senza garage e deve parcheggiare l’auto in strada. Per questi cosiddetti «Laternenparkierer» al momento la situazione di ricarica non è ancora molto vantaggiosa. Ma il progresso non si ferma neanche sotto questo aspetto: infatti, in futuro sarà possibile sempre di più ricaricare l’auto elettrica sulla strada davanti alla porta di casa. Sulla piattaforma Rete di ricarica Svizzera, gestita da SvizzeraEnergia e dall’associazione E-Mobility, i comuni e le città ricevono assistenza su come migliorare l’infrastruttura di ricarica a livello comunale. È inoltre disponibile un opuscolo con misure e consigli al riguardo. Un esempio è l’integrazione di stazioni di ricarica per veicoli elettrici nei lampioni dell’illuminazione stradale. A tale proposito a Berna e Schlieren (ZH) sono in corso dei test pilota in cui nelle zone blu i lampioni stradali vengono trasformati in stazioni di ricarica. Anche Basilea sta portando avanti un progetto pilota con un’infrastruttura di ricarica nella zona blu.
