L'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici (EV) sta andando oltre le sfide iniziali dell'ansia da autonomia per risolvere altri problemi e migliorare l'esperienza dei conducenti.
I proprietari di veicoli elettrici stanno iniziando ad aspettarsi un'interoperabilità che consenta loro di ricaricare in modo affidabile il proprio veicolo ovunque vadano. L'aumento dei veicoli elettrici sulle strade significa che le reti elettriche devono essere pronte a gestire la domanda ed esplorare le applicazioni da veicolo a rete (V2G) e da veicolo a casa (V2H) che possono rendere le città più resilienti, soprattutto nel caso in cui si verifichi un'emergenza che interrompe la disponibilità di energia.
I conducenti vogliono poter ricaricare il proprio veicolo ovunque
Le stazioni di ricarica per veicoli elettrici sono un po' come i terminali dei punti vendita (POS): variano ovunque tu vada. La differenza tra un POS e una stazione di ricarica per veicoli elettrici è che sarai comunque in grado di pagare, ma potresti non essere in grado di ricaricare il tuo veicolo elettrico in ogni stazione di ricarica.
Con l'aumento della domanda di stazioni di ricarica pubbliche per veicoli elettrici, l'interoperabilità tra le stazioni di ricarica per veicoli elettrici sta diventando un problema importante: i conducenti vogliono poter utilizzare il caricabatterie più vicino, indipendentemente dal loro fornitore. L'interoperabilità sta diventando "la dirittura d'arrivo" per risolvere i problemi di accesso alla ricarica e di autonomia, semplificando al contempo l'esperienza dell'utente.
L'Open Charge Point Protocol (OCPP) è uno strumento essenziale per l'interoperabilità. Sviluppato nel 2009, è uno standard aperto utilizzato a livello internazionale senza costi né requisiti di licenza. L'OCPP consente la comunicazione tra una stazione di ricarica e un sistema di back-office centrale ed è supportato da aziende leader nel settore dei veicoli elettrici, inclusi produttori di stazioni di ricarica, operatori di punti di ricarica (CPO), fornitori di software di back-office e servizi di pubblica utilità. Le soluzioni software possono essere sviluppate intorno al protocollo.
Una buona analogia per l'interoperabilità della ricarica dei veicoli elettrici è il roaming cellulare. Prima che i principali provider avessero copertura ovunque, si affidavano al roaming in modo che i clienti potessero utilizzare l'infrastruttura di rete cellulare di altri provider quando lasciavano la città. Avevano copertura indipendentemente dalla torre a cui si collegavano. Le stazioni di ricarica per veicoli elettrici devono supportare il roaming allo stesso modo affinché i conducenti possano utilizzare qualsiasi stazione di ricarica desiderino. Aziende come EV Connect forniscono stazioni di ricarica e software corrispondente che utilizza una rete aperta per l'interoperabilità delle stazioni, consentendo ai conducenti di veicoli elettrici di utilizzare stazioni di ricarica su più piattaforme e da più fornitori.
L'interoperabilità è necessaria per rendere l'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici onnipresente e di facile utilizzo come le stazioni di servizio.
Pagamenti più intelligenti, sicurezza e altre funzionalità della stazione di ricarica
L'interoperabilità della ricarica dei veicoli elettrici non si limita a garantire che qualsiasi veicolo possa utilizzare qualsiasi stazione di ricarica indipendentemente dal fornitore, ma anche a semplificare il pagamento sicuro.
La buona notizia è che ci sono potenzialmente tanti modi per pagare la ricarica dei veicoli elettrici: il trucco è garantire che un conducente possa utilizzare il proprio metodo di pagamento preferito con la certezza che la transazione è sicura. Tra i metodi oggi disponibili:
- App mobile: molte reti di ricarica consentono di effettuare pagamenti online tramite un'app per smartphone utilizzando il metodo di pagamento prescelto presso il caricatore; tuttavia, questa app deve far parte della rete specifica in cui opera il caricatore.
- Schede RFID: alcune reti di ricarica hanno optato per una scheda RFID specifica dell'azienda per facilitare il pagamento. I conducenti possono caricare la carta per pagare i servizi di ricarica presso caricatori specifici della rete senza la necessità di un'app per smartphone. Le carte RFID funzionano bene per gli operatori di flotte in quanto assicurano che la ricarica sia accessibile solo ai veicoli autorizzati.
- Pagamento contactless: questo metodo elimina la necessità di hardware come i lettori di carte di credito per elaborare il pagamento poiché è sufficiente scansionare un codice QR; i conducenti possono pagare utilizzando un portafoglio elettronico senza la necessità di un'app o un abbonamento specifico per la rete.
Al di là dei sistemi di pagamento, le stazioni di ricarica stanno generalmente diventando più intelligenti in modo da poter essere gestite meglio attraverso configurazioni predefinite e la possibilità di monitorarle, in parte grazie all'OCPP, che consente anche una sicurezza più solida attraverso aggiornamenti del firmware, registrazione, notifiche di eventi, profili per autenticazione e comunicazioni sicure.
Alcune stazioni di ricarica dispongono ora di sensori per rilevare se un veicolo sta bloccando una stazione di ricarica o se un veicolo elettrico rimane oltre il tempo di ricarica, in modo che gli altri conducenti vengano avvisati da un'app che la stazione non è disponibile. Il fatto che i veicoli elettrici rimangano alla stazione oltre il tempo di ricarica è un problema, poiché il numero di veicoli elettrici aumenta e gli automobilisti hanno difficoltà a trovare una stazione libera.
Anche le stazioni di ricarica più intelligenti svolgono un ruolo nell'implementazione di applicazioni V2G e V2H.
Ricambiare il favore alla rete
La visione a lungo termine per le batterie dei veicoli elettrici e le stazioni di ricarica è che l'energia non fluisca in un'unica direzione: i veicoli elettrici carichi potrebbero essere utilizzati, ad esempio, per alimentare gli edifici in caso di interruzione di corrente.
Con un numero compreso tra 250 milioni e 320 milioni di veicoli elettrici (inclusi gli ibridi plug-in) e più di 2 milioni di autobus elettrici che circoleranno sulle strade di tutto il mondo entro il 2030, esiste una grande quantità di capacità disponibile su ruote che potrebbe fornire uno stoccaggio di energia a basso costo e mantenere parte dei sistemi critici dell'edificio funzionanti in caso di interruzione di corrente. Molte città in tutto il mondo già richiedono che nei garage degli edifici siano installate stazioni di ricarica bidirezionali per veicoli elettrici in modo che l'elettricità immagazzinata nelle batterie dei veicoli elettrici possa essere trasferita all'infrastruttura degli edifici intelligenti in tempo reale quando si verifica un'interruzione di corrente, eliminando la necessità di generatori diesel inquinanti.
Tuttavia, si teme che i conducenti non siano disposti a condividere la propria batteria per paura che cariche e scariche più frequenti possano ridurne il ciclo di vita. I conducenti vogliono anche che la loro auto sia completamente carica in ogni momento: non vorrebbero iniziare un viaggio per scoprire di avere solo l'80% di carica disponibile a causa di un'applicazione V2G. Tuttavia, i conducenti di veicoli elettrici potrebbero essere più propensi a condividere la propria energia elettrica con le proprie abitazioni.
La trasformazione dei veicoli elettrici in risorse di stoccaggio per le reti elettriche deve essere efficiente e ciò ha portato allo sviluppo di dispositivi e software Internet of Things (IoT) per raccogliere i dati necessari e rendere fluido il processo di trasferimento dell'energia. Queste tecnologie consentono contemporaneamente ai fornitori di stazioni di ricarica di monitorare e ottimizzare la propria infrastruttura.
Anche la tecnologia blockchain e l'intelligenza artificiale (IA) hanno un ruolo da svolgere nelle applicazioni V2G. I conducenti di veicoli elettrici potrebbero aver bisogno di incentivi per condividere la carica della loro batteria con la rete e la tecnologia blockchain offre un libro mastro digitale immutabile decentralizzato che rende la fatturazione e le transazioni di ricompensa V2G più trasparenti. Gli algoritmi dell'IA, nel contempo, consentono ai sistemi di gestione V2G di ottimizzare il consumo energetico generando tendenze e previsioni in modo accurato e rapido, ad esempio eseguendo il monitoraggio dello stato della rete e della produzione di elettricità per consigliare modelli di caricamento e scaricamento.
Questi sono solo alcuni esempi di applicazioni V2G. Molte startup stanno lavorando alle proprie soluzioni V2G.
La gestione del carico diventa più intelligente
L'arrivo di un numero crescente di veicoli elettrici sulle strade aumenta la pressione sulle reti elettriche, che devono diventare più intelligenti per gestire il carico e ridurre il rischio di destabilizzazione o sovraccarico di una rete elettrica.
Il bilanciamento del carico statico gestisce l'energia disponibile per le stazioni di ricarica in base alla capacità di fornitura fissa assegnata all'interno di un cluster, distribuendo il traffico indipendentemente dallo stato attuale del sistema. La gestione dinamica del carico è più intelligente, grazie al software delle stazioni di ricarica sempre più intelligenti, pertanto la distribuzione dell'energia venga gestita quando molti veicoli elettrici vengono caricati contemporaneamente. Se ci sono più auto che richiedono una ricarica rispetto a quelle che la rete può gestire, l'infrastruttura di ricarica può rispondere razionando la quantità di energia in ogni stazione di ricarica.
Sebbene l'obiettivo principale del bilanciamento del carico sia quello di mantenere l'integrità della rete elettrica, le stazioni di ricarica più intelligenti potrebbero anche essere indirizzate a dare la priorità ai clienti di veicoli elettrici che sono disposti a pagare di più per la ricarica prioritaria e a supportare nuovi modelli di business e le offerte da parte dei fornitori di servizi di ricarica.
Con la crescente adozione di veicoli elettrici, sta diventando sempre più importante mantenere l'equilibrio della rete e garantire la comodità per i conducenti. Con l'ansia da autonomia che inizia a svanire, le aspettative sono più alte, il che significa che sono necessarie infrastrutture di ricarica più intelligenti e reti elettriche più resilienti per la prossima tappa del viaggio.
