Esiste una grande differenza tra l'utilizzo di un'auto completamente elettrica per il pendolarismo quotidiano e per fare un lungo viaggio. La maggior parte dei veicoli elettrici oggi può percorrere 200–400 km (120–260 miglia) con una ricarica completa. Alcuni modelli di lusso, come il modello S Tesla da 100.000 dollari, potrebbero offrire un'autonomia di oltre 500 km.
Per gli utenti quotidiani di un'auto completamente elettrica, se percorrono distanze inferiori a 100 km, non è un grosso problema. Difatti sanno di poter completare un percorso completo di andata e ritorno senza ricaricare e collegare le loro EV alla corrente durante la notte. In alcuni casi, dispongono anche di un caricabatterie fornito sul luogo di lavoro.
È ovvio che il problema inizia con i viaggi più lunghi o per le persone che usano i loro veicoli la maggior parte della giornata. Con l'infrastruttura e la tecnologia di oggi, è difficile far funzionare un'auto elettrica senza fermarsi per ricaricare ogni due o tre ore e trascorrere un'altra ora presso una stazione di ricarica rapida.
Molte famiglie, specialmente negli Stati Uniti, stanno equilibrando il desiderio di possedere un EV acquistando una seconda auto per i viaggi più lunghi. Utilizzano il loro EV per gli spostamenti quotidiani o per gli acquisti e lasciano il loro veicolo più grande con motore a combustione interna per i viaggi più lunghi.
In alcuni mercati, i produttori di EV stanno offrendo l'uso di un veicolo convenzionale per un determinato periodo ogni anno ai clienti che acquistano un'auto elettrica. In teoria, specialmente se vogliamo passare a dei veicoli completamente elettrici e ridurre le emissioni, la modalità non dovrebbe essere questa.
Dalle batterie intercambiabili all'idrogeno liquido
Alcuni anni fa, diverse startup, pubblicizzarono l'idea di batterie intercambiabili per gli EV. Il concetto era semplice: guidare fino a una stazione di servizio con l'auto elettrico, far sostituire la batteria esaurita con una completamente carica e continuare il viaggio nel giro di pochi minuti.
Purtroppo, questo concetto funziona solo con gli EV di piccole dimensioni, come i veicoli a tre ruote o i motocicli. In molte città, le aziende che offrono la condivisione di motocicli elettrici usano questo metodo per mantenere cariche le loro unità: invece delle stazioni di ricarica, sono in grado di fornire una soluzione liberamente fluttuante inviando furgoni per la sostituzione delle batterie intorno all'area di servizio.
Tuttavia, le batterie richieste per un'auto elettrica compatta sono abbastanza grandi e pesanti e l'aggiunta di un'opzione di sostituzione potrebbe aumentarne enormemente il prezzo e complicare la produzione. Inoltre, questa soluzione richiederebbe la definizione di alcuni standard per le unità sostituibili tra i diversi produttori.
Per alcuni esperti, la soluzione ideale consisterebbe nel fare in modo che le celle di idrogeno liquido fornissero corrente agli EV. Questa soluzione unirebbe il vantaggio di un gruppo motopropulsore pulito completamente elettrico alla convenienza del modello "stazione di servizio" per il rifornimento. Malgrado vi siano stati notevoli investimenti e progressi in questa tecnologia, è rimasta principalmente nella fase sperimentale.
I problemi più grandi per le celle a idrogeno sono la produzione, il trasporto e la sicurezza. La produzione dell'idrogeno è costosa; richiede molta più corrente di quanto sia in grado di fornirne. Inoltre, richiede il trasporto alle stazioni di servizio e una grande attenzione per lo stoccaggio e il collegamento all'auto elettrica. Detto questo, vi è un notevole interesse verso l'idrogeno liquido per i veicoli pesanti nell'industria dei trasporti e nelle ferrovie.
La ricarica wireless ultra-rapida: la soluzione del futuro
Quando si collega uno smartphone o un computer portatile a un caricabatterie rapido, in genere mediante un cavo USB di tipo C, il dispositivo indica al caricabatterie la quantità di corrente che può assimilare a velocità elevate. Attualmente, alcuni modelli di smartphone possono assorbire circa 30 W per ora di corrente, riducendo così il tempo di una ricarica completa a meno di un'ora. Quando la batteria raggiunge circa l'80% della sua capacità, il caricatore inizia a ridurre la sua emissione di corrente a livelli inferiore in modo da non danneggiare l'unità.
Sebbene vi siano differenze sostanziali tra le batterie di un'auto elettrica e quelle di uno smartphone, il modo in cui vengono caricate è abbastanza simile. Difatti, entrambi i tipi di batterie usano corrente CC a diversi livelli di potenza elettrica.
Due tecnologie possono fare la differenza nella ricarica rapida: il connettore CHAdeMO e i caricabatterie a induzione wireless. Entrambe sono in grado di fornire alimentazione CC al veicolo, eliminando la necessità di inverter CA/CC ingombranti quando ha luogo la conversione nella stazione di ricarica.
Sebbene le persone continuino a preferire la soluzione comoda e conveniente dal punto di vista economico di caricare le loro auto a casa utilizzando una presa di corrente standard, molti proprietari di EV sarebbero felici di investire in un caricabatterie CHAdeMO, specialmente perché consente tecnologie veicolo-casa e veicolo-rete.
Ciò che non ha senso, è continuare a installare stazioni di ricarica su strada che non supportano la ricarica CC rapida. I proprietari di EV, specialmente quelli che dipendono da un'infrastruttura di ricarica indipendente, devono sapere che la loro auto può ricevere almeno 2 kW l'ora quando arriva a una stazione di ricarica.
La ricarica wireless potrà diventare presto lo standard. Oggi, la ricarica wireless è un'opzione su alcuni modelli di produttori quali Toyota e BMW. Domani, potrebbe diventare lo standard per fornire corrente alle auto elettriche presso le stazioni di ricarica e su strada.
Nel 2012, il Department of Energy and Oak Ridge National Laboratory degli Stati Uniti, ha finanziato il progetto "Wireless Charging for Electric Vehicles", per la ricarica wireless dei veicoli elettrici. In quel periodo, ha riconosciuto che "la ricarica wireless è vista come una tecnologia chiave per aumentare l'adozione dei veicoli elettrici".
L'obiettivo, per il 2015, era dimostrare la fattibilità della ricarica wireless per gli EV leggeri in base allo standard SAE J2954. L'ultima revisione, J2954_202010, supporta la ricarica wireless domestica e pubblica. Al momento, è destinata alle applicazioni fisse (che effettuano la ricarica mentre il veicolo non è in movimento). Le future revisioni potrebbero includere applicazioni dinamiche, in quanto gli operatori potrebbero decidere di installare alcune aree di ricarica wireless sotto la superficie, consentendo agli EV di ricaricarsi mentre sono in movimento.
Plugless, un'azienda che produce e vende stazioni di ricarica wireless elettriche, fornisce kit di aggiornamento per Tesla Model S, BMW i3, Nissan Leaf e Chevrolet Volt. A breve verranno aggiunti anche altri veicoli a questo elenco.
La piena adozione degli EV non si verificherà finché la ricarica rapida non diventerà una realtà dappertutto
L'ansia da autonomia continua a essere un dato di fatto per i proprietari di EV. Finché non avremo un numero elevato di stazioni di ricarica rapida e ultrarapida dappertutto, sarà una barriera all'adozione di veicoli completamente elettrici.
Per fortuna, disponiamo della tecnologia per rendere tutto questo realtà. Abbiamo bisogno dell'economia di scala e degli investimenti di governi e operatori privati per distribuire l'infrastruttura il più rapidamente possibile.
Inoltre, man mano che sulle strade compare un numero maggiore di EV, l'opportunità di fornire un servizio di ricarica rapido può attrarre gli investitori privati verso questo mercato potenzialmente molto lucrativo.
Per saperne di più sul futuro della ricarica EV, leggi l'articolo sul futuro della ricarica EV: una soluzione più intelligente e diffusa.
