La infraestructura de carga de vehículos eléctricos (VE) no solo busca superar los retos iniciales de autonomía, sino también resolver otros problemas y mejorar la experiencia del conductor.
Los propietarios de VE empiezan a buscar interoperabilidad para poder cargar sus vehículos de forma fiable en cualquier lugar. El aumento de los vehículos eléctricos en las carreteras significa que las redes eléctricas deben estar preparadas para gestionar la demanda y explorar las aplicaciones de vehículo a red (V2G) y de vehículo a hogar (V2H) que pueden hacer que las ciudades sean más resilientes, en especial, en caso de una emergencia que interrumpa la disponibilidad de energía.
Los conductores quieren cargar en cualquier lugar y en todas partes
Las estaciones de carga de vehículos eléctricos son un poco como los terminales de punto de venta (POS): varían en todas partes. La diferencia entre una máquina de POS y un cargador de VE es que siempre podrá pagar, pero no siempre podrá cargar su VE en todas las estaciones de carga con las que se encuentre.
A medida que aumenta la demanda de estaciones públicas de carga de vehículos eléctricos, la interoperabilidad entre las estaciones se está convirtiendo en algo fundamental: los conductores quieren poder utilizar el cargador más cercano, independientemente de su proveedor. La interoperabilidad se está convirtiendo en el “último esfuerzo” para calmar las preocupaciones sobre el acceso a la carga y el deseo de autonomía, al tiempo que simplifica la experiencia del usuario.
El Protocolo Abierto de Puntos de Carga (OCPP) es un facilitador fundamental de la interoperabilidad. Desarrollado en 2009, se trata de un estándar abierto que se utiliza a escala internacional sin requisitos de licencias ni tarifas. El OCPP permite la comunicación entre una estación de carga y un sistema central de back-office, y cuenta con el apoyo de las principales empresas del sector de los vehículos eléctricos, incluidos los fabricantes de estaciones de carga, los operadores de puntos de carga (CPO), los proveedores de software de back-office y las empresas de servicios públicos. Se pueden desarrollar soluciones de software en torno a este protocolo.
Una buena analogía para la interoperabilidad de la carga de vehículos eléctricos es el roaming celular. Antes de que los grandes proveedores tuvieran cobertura en todas partes, recurrían al roaming para que los clientes pudieran utilizar la infraestructura de red celular de otro proveedor cuando salían de viaje. Tenían cobertura independientemente de la torre a la que se conectaran. Las estaciones de carga de vehículos eléctricos deben soportar el roaming de la misma manera para que los conductores puedan utilizar cualquier estación de carga que deseen. Empresas como EV Connect ofrecen estaciones de carga y el software correspondiente, que utiliza una red abierta para la interoperabilidad de las estaciones, lo que permite a los conductores de vehículos eléctricos utilizar estaciones de carga de distintas plataformas y proveedores.
La interoperabilidad es necesaria para que la infraestructura de carga de vehículos eléctricos sea tan omnipresente y fácil de usar como las gasolineras.
Pagos más inteligentes, seguridad y otras características de las estaciones de carga
La interoperabilidad en la carga de vehículos eléctricos no sólo consiste en garantizar que cualquier vehículo pueda utilizar cualquier estación de carga independientemente del proveedor, sino también en facilitar el pago de forma segura.
La buena noticia es que existen muchas formas de pagar por la carga de un vehículo eléctrico; el truco está en asegurarse de que el conductor pueda utilizar el método de pago que prefiera con la tranquilidad de que la transacción es segura. Entre los métodos disponibles hoy en día se encuentran los siguientes:
- Aplicación móvil: muchas redes de carga permiten realizar pagos en línea a través de una aplicación para teléfonos inteligentes utilizando el método de pago elegido en el cargador; sin embargo, esta aplicación debe ser un componente de la red específica en la que opera el cargador.
- Tarjetas de identificación por radiofrecuencia (RFID): algunas redes de carga han optado por una tarjeta RFID específica de la empresa para facilitar el pago. Los conductores pueden cargar fondos para pagar los servicios de carga en las estaciones específicas de la red, sin necesidad de una aplicación de teléfono inteligente. Las tarjetas RFID funcionan bien para los operadores de flotas porque garantizan que solo los vehículos autorizados puedan acceder a la carga.
- Pago sin contacto: este método elimina la necesidad de hardware como lectores de tarjetas de crédito para procesar el pago, ya que es tan sencillo como escanear un código QR; los conductores pueden pagar utilizando un monedero electrónico sin necesidad de una aplicación o suscripción específica de la red.
Más allá de los sistemas de pago, las estaciones de carga se están volviendo cada vez más inteligentes para poder gestionarse mejor con configuraciones establecidas y recibir monitoreo, en parte gracias al OCPP, que también permite una seguridad más robusta mediante actualizaciones de firmware, generación de registros, notificaciones de eventos, perfiles para autenticación y comunicaciones seguras.
Algunas estaciones de carga disponen ahora de sensores que detectan si un vehículo está bloqueando una estación o si un VE se detiene en la estación más de la cuenta, y se notifica a otros conductores mediante una aplicación que la estación no está disponible. La permanencia de los VE más allá de su tiempo de carga es un problema, ya que el número de VE crece y los conductores tienen problemas para encontrar una estación libre.
Las estaciones de carga inteligentes también contribuyen a las aplicaciones V2G y V2H.
Devolver a la red
La visión a largo plazo de las baterías y estaciones de carga de VE es que la energía no fluya en una sola dirección, por ejemplo, los VE cargados podrían utilizarse para alimentar edificios en caso de un apagón.
Con entre 250 y 320 millones de vehículos eléctricos (incluidos los híbridos enchufables) y más de 2 millones de autobuses eléctricos en circulación por las carreteras de todo el mundo de aquí a 2030, existe una gran capacidad disponible sobre ruedas que podría proporcionar almacenamiento de energía a bajo costo y mantener en funcionamiento algunos de los sistemas críticos de un edificio en caso de un apagón. Muchas ciudades de todo el mundo ya exigen que los edificios instalen estaciones de carga bidireccionales para VE en sus estacionamientos, de modo que la electricidad almacenada en las baterías de los VE pueda transferirse de nuevo a la infraestructura inteligente del edificio en tiempo real, en caso de que se produzca un corte de electricidad, y así eliminar la necesidad de generadores diésel contaminantes.
Sin embargo, existe la preocupación de que los conductores no estén dispuestos a compartir su batería por miedo a que las cargas y descargas más frecuentes acorten su ciclo de vida. Los conductores también pretenden que el automóvil esté completamente cargado siempre que sea posible: no les gustaría empezar un viaje y descubrir que solo tienen un 80 % de carga debido a una aplicación V2G. No obstante, los conductores de VE podrían estar más dispuestos a compartir la energía de su VE con sus propios hogares.
La transformación de los vehículos eléctricos en activos de almacenamiento para las redes eléctricas debe ser eficiente, lo que ha llevado al desarrollo de dispositivos y software de Internet de las Cosas (IoT) para recopilar los datos necesarios y hacer que el proceso de transferencia de energía sea fluido. Al mismo tiempo, estas tecnologías permiten a los proveedores de estaciones de carga supervisar y optimizar sus infraestructuras.
La tecnología blockchain y la inteligencia artificial (IA) también tienen un papel que desempeñar en las aplicaciones V2G. Es posible que los conductores de vehículos eléctricos necesiten incentivos para compartir la energía de sus baterías con la red, y blockchain ofrece un registro digital inmutable y descentralizado que hace más transparentes las transacciones de facturación y recompensa de V2G. Por su parte, los algoritmos de IA permiten a los sistemas de gestión V2G optimizar el consumo de energía al generar tendencias y previsiones con precisión y rapidez, en parte mediante el seguimiento del estado de la red y la producción de electricidad, para recomendar pautas de carga y descarga.
Estos son solo algunos ejemplos de aplicaciones V2G. Muchas empresas emergentes están trabajando en sus propias soluciones V2G.
La gestión de la carga se hace más inteligente
Con cada vez más vehículos eléctricos en la carretera, aumenta la presión sobre las redes eléctricas, que deben ser más inteligentes para gestionar la carga y reducir las posibilidades de que una red eléctrica se desestabilice o sobrecargue.
El balanceo de carga estático gestiona la potencia disponible para las estaciones de carga en función de la capacidad de suministro asignada de forma fija dentro de un clúster, y distribuye el tráfico independientemente del estado actual del sistema. La gestión de carga dinámica es más inteligente, gracias al software de estaciones de carga cada vez más inteligentes, de modo que la distribución de la energía se gestiona cuando muchos vehículos eléctricos se cargan al mismo tiempo. Si hay más autos solicitando una carga de los que la red puede soportar, la infraestructura de carga puede responder racionando la cantidad de energía en cada estación de carga.
Aunque el objetivo principal del balanceo de carga es mantener la red eléctrica en buenas condiciones, las estaciones de carga más inteligentes también podrían apuntar a dar prioridad a los clientes de VE que estén dispuestos a pagar más por una carga prioritaria y apoyar nuevos modelos de negocio y ofertas de los proveedores de carga.
A medida que crece la adopción de los VE, es cada vez más importante mantener el equilibrio de la red y garantizar la comodidad de los conductores. La ansiedad por la autonomía ya comienza a desvanecerse en el espejo retrovisor, las expectativas son mayores, lo que significa que se necesitan infraestructuras de carga más inteligentes y redes eléctricas más resilientes para la siguiente etapa del trayecto.
