Sbloccare la Mobilità: Il Ruolo dell'Infrastruttura di Ricarica nella Rivoluzione dei Veicoli Elettrici

Le crescenti preoccupazioni mondiali relative al degrado ambientale e al riscaldamento globale hanno incentivato la penetrazione pubblicitaria dei veicoli elettrici (EV) come scelta ecologica. Il rapido sviluppo nell'utilizzo dei veicoli elettrici richiede lo sviluppo di schemi di ricarica biologica, poiché i veicoli elettrici hanno un'autonomia limitata che dipende da diverse condizioni. La situazione improvvisata delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici solleva diverse questioni tecniche ed economiche all'interno della rete di distribuzione. Le diverse problematiche specialistiche sono l'iniezione di armoniche, la scarsa qualità dell'energia, le ampie variazioni di tensione, la stabilità, la corruzione dell'affidabilità, ecc. La pianificazione e la gestione dell'energia nelle stazioni di ricarica sono problemi complessi in cui gli analisti e i responsabili politici dedicano molti sforzi.

Nel 2020, c'erano circa 10 milioni di auto elettriche sulle strade del mondo dopo un decennio di rapido sviluppo. I veicoli elettrici sono preziosi in termini di inquinamento naturale e di rumore. In ogni caso, hanno anche alcuni svantaggi legati fondamentalmente all'autonomia, al tempo di ricarica e alla necessità di infrastrutture. Di conseguenza, la ricerca e sviluppo, così come gli accordi, devono concentrarsi sul miglioramento dell'innovazione delle batterie e sullo sviluppo del sistema di ricarica per garantire un passaggio efficace all'e-mobility. I caricabatterie liberamente accessibili raggiungono universalmente 1,3 milioni di unità nel 2020, di cui il 30% erano caricabatterie rapidi. Entro il 2030, si stima che ci saranno da 14 a 20 milioni di caricabatterie aperti moderati (corrispondenti a una capacità installata da 100 a 150 GW) e da 2,3 a 4 milioni di caricabatterie aperti rapidi (205 a 360 GW).

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Scenario delle vendite globali di veicoli elettrici, per tipologia, 2019-21

Tendenze nelle infrastrutture di ricarica

Considerando che la maggior parte della richiesta di ricarica è attualmente soddisfatta dalla ricarica domestica, i caricabatterie liberamente aperti sono progressivamente necessari per organizzare la fornitura dello stesso livello di comfort e disponibilità della ricarica dei veicoli consuetudinari. Nelle regioni urbane dense, in particolare, dove l'accesso alla ricarica domestica è più limitato, le infrastrutture di ricarica pubblica potrebbero essere un fattore chiave per l'appropriazione dei veicoli elettrici. Alla fine del 2022, c'erano 2,7 milioni di punti di ricarica aperti in tutto il mondo, più di 900.000 dei quali sono stati installati nel 2022, quasi un incremento del 55% rispetto allo stock del 2021, e paragonabile al tasso di sviluppo pre-pandemia del 50% tra il 2015 e il 2019.

Caricabatterie lenti:Universalmente, più di 600.000 punti di ricarica lenta pubblici sono stati installati nel 2022, 360.000 dei quali in Cina, portando lo stock di caricabatterie lenti all'interno della nazione a più di 1 milione. Alla fine del 2022, la Cina ospitava più della metà dello stock mondiale di caricabatterie lenti pubblici.

L'Europa si posiziona al secondo posto, con 460.000 caricabatterie lenti totali nel 2022, un incremento del 50% rispetto all'anno precedente. I Paesi Bassi guidano in Europa con 117.000, seguiti da circa 74.000 in Francia e 64.000 in Germania. Lo stock di caricabatterie lenti negli Stati Uniti si è ampliato del 9% nel 2022, il tasso di sviluppo più basso tra i principali mercati. In Corea, lo stock di ricarica lenta è raddoppiato di anno in anno, raggiungendo 184.000 punti di ricarica.

Caricabatterie pubblici lenti disponibili, 2015-2021 (in 000)

Caricabatterie rapidi:I caricabatterie rapidi accessibili al pubblico, in particolare quelli che si trovano lungo le autostrade, consentono viaggi più lunghi e possono affrontare l'ansia da estensione, un limite all'appropriazione dei veicoli elettrici. Come i caricabatterie lenti, anche i caricabatterie rapidi pubblici forniscono soluzioni di ricarica ai consumatori che non hanno un accesso solido alla ricarica privata, consentendo in tal modo l'appropriazione dei veicoli elettrici su fasce più ampie della popolazione. Il numero di caricabatterie rapidi è aumentato di 330.000 universalmente nel 2022, nonostante ancora una volta la maggior parte (quasi il 90%) dello sviluppo provenisse dalla Cina. La disposizione della ricarica rapida compensa la necessità di accesso ai caricabatterie domestici nelle città densamente popolate e sostiene gli obiettivi della Cina per un rapido dispiegamento dei veicoli elettrici. La Cina rappresenta un totale di 760.000 caricabatterie rapidi, ma più del 70% dell'intero stock di caricatori pubblici rapidi è disposto in appena dieci province.

Poiché il numero di veicoli elettrici in uso sale, i sistemi di ricarica si sviluppano a velocità distintive

Caricabatterie pubblici rapidi disponibili, 2015-2021 (in 000)

Nel 2021, le vendite sono più che raddoppiate per portare la flotta totale di auto elettriche a circa 16,5 milioni, triplicando rispetto allo stock del 2018. Nello stesso periodo, il numero di punti di ricarica pubblicamente disponibili è triplicato a quasi 1,8 milioni. L'attuale slancio nelle vendite di veicoli elettrici può essere sostenuto solo se sempre più ampie quote della popolazione hanno accesso a infrastrutture di ricarica convenienti e convenienti, sia caricabatterie liberamente accessibili che privati ​​nelle case e nei luoghi di lavoro, tra gli altri obiettivi. I governi dovrebbero continuare a incoraggiare le speculazioni e a limitare i limiti al dispiegamento delle infrastrutture di ricarica.

Poiché il numero di veicoli elettrici per strada aumenta, la proporzione veicoli elettrici-per-caricatore può offrire assistenza alla valutazione dell'adeguatezza della disposizione di ricarica. La potenza del caricatore (chilowatt [kW]) per veicolo elettrico è una metrica fondamentale, poiché i caricabatterie rapidi possono servire un numero maggiore di veicoli elettrici rispetto ai caricabatterie lenti. Il numero ragionevole di caricabatterie per veicolo elettrico dipende da una serie di variabili, tra cui: dotazione di alloggi, distanza media percorsa e densità di popolazione. I clienti PHEV richiedono meno ricarica pubblica rispetto ai BEV. Pertanto, non è irrilevante determinare una metrica di accessibilità ragionevole.

Le varie strategie di sviluppo come partnership, acquisizioni, collaborazioni e lanci di nuovi prodotti con funzionalità più recenti e innovative promuovono la crescita del mercato e offrono lucrose opportunità di crescita agli operatori del mercato. Per esempio,

· Nel dicembre 2021, il presidente degli Stati Uniti Joe Biden ha firmato la legge sulle infrastrutture da 1 trilione di dollari che autorizzerà le stazioni di ricarica. Questa legge prevede anche fondi per circa 5 miliardi di dollari USA incentrati sul rafforzamento della rete di ricarica nazionale.

· Nel dicembre 2021, Here Technologies ha stretto una collaborazione con Digital Charging Solutions GmbH (DCS). Attraverso questa collaborazione, DCS migliorerà l'esperienza delle stazioni di ricarica, migliorerà l'autenticazione dei processi di ricarica e renderà più agevole l'esperienza di prenotazione con la fornitura di servizi di pagamento e fatturazione.

· Nel gennaio 2022, AmpUp ha svelato AmpUp Fleet Manager. Questa è la nuova soluzione di flotta di ricarica per veicoli elettrici dell'azienda, progettata per servire flotte di piccole e grandi dimensioni.

Crescita della tassazione sui carburanti in tutto il mondo:L'imposizione fiscale sui carburanti può creare un surplus finanziario che può essere utilizzato per fornire sussidi e incentivi per l'adozione di veicoli elettrici e lo sviluppo di infrastrutture di ricarica. I governi possono offrire sovvenzioni o crediti d'imposta a individui, imprese o organizzazioni che installano e gestiscono stazioni di ricarica pubbliche. Inoltre, la tassazione può essere accompagnata da regolamenti e mandati che richiedono che una certa percentuale delle entrate fiscali sui carburanti sia destinata alle infrastrutture di ricarica. Ciò può garantire che una parte dei fondi riscossi dai carburanti tradizionali sia direttamente investita a sostegno delle infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici.

Tassazione sui carburanti in (percentuale), per paese, 2023

Sfide

Numero di punti di ricarica

Le previsioni sul numero di punti di ricarica per veicoli elettrici necessari nel 2030 per soddisfare la richiesta di elettrificazione di massa variano selvaggiamente. Una cosa su cui gli specialisti concordano, è che nella maggior parte delle nazioni il tasso a cui i punti di ricarica vengono introdotti è troppo basso per soddisfare la richiesta futura.

In accordo con McKinsey, entro il 2030 l'UE-27 dovrebbe passare dalle attuali 340.000 stazioni di ricarica ai circa 3,4 milioni di caricabatterie aperti necessari per soddisfare le aspirazioni della sua futura flotta di veicoli elettrici. In media, 6.000 punti di ricarica aperti a settimana dovrebbero essere introdotti all'interno dell'Unione Europea nel suo complesso dal 2021 al 2030. Ciò implica che c'è molto terreno da coltivare.

Tipi di punti di ricarica

Considerando che la stragrande maggioranza degli autisti di veicoli elettrici effettua la maggior parte della ricarica a casa durante la notte, i punti di ricarica (rapida) pubblici sono necessari per consentire viaggi a lunga distanza e sostenere coloro che non hanno la possibilità di ricaricare vicino a casa.

Ciò richiede un'ampia gamma di caricabatterie rapidi in corrente continua. ​​In contrasto con la ricarica CA, la ricarica rapida CC bypassa tutte le restrizioni del caricabatterie di bordo e richiede modifiche, dando potenza CC direttamente alla batteria. La ricarica rapida CC è fondamentale per chilometraggi elevati/lunghe distanze e grandi flotte. Consente ai conducenti di ricaricare durante il viaggio invece di essere fermi durante la notte, o per numerose ore, per una ricarica completa. Oltre a questo, le stazioni di ricarica dovranno offrire un'adeguata ricarica intelligente e capacità veicolo-rete.

Carenze di materiali chiave

La fabbricazione di chip per computer e batterie per veicoli elettrici è attualmente un problema che si prevede indugerà per molti anni ancora. Crisi globali successive hanno impedito la capacità di fabbricazione di chip e batterie. A seguito delle interruzioni all'interno della catena di approvvigionamento, il costo dei materiali chiave è aumentato di oltre il 20%. Si prevede che i continui sconvolgimenti geopolitici e le limitazioni del lavoro impediranno le forniture di materiale a lungo termine.

Analisi di mercato

Secondo UnivDatos Market Insights, l'Europa detiene la seconda quota più grande universalmente. Una delle variabili più importanti è la spinta dell'Unione Europea (UE) verso la diminuzione delle emissioni di gas serra e la riunione degli obiettivi di alterazione climatica. Di conseguenza, numerose nazioni europee hanno realizzato approcci per incentivare l'utilizzo dei veicoli elettrici, come interruzioni delle tariffe, sussidi e stazioni di ricarica gratuite. Per esempio, in Norvegia, le auto elettriche sono escluse dalle tasse schiaccianti imposte sui veicoli a benzina e diesel, rendendole più ragionevoli rispetto alle auto tradizionali. Inoltre, l'aumento dell'appropriazione delle batterie per veicoli elettrici in Europa è l'incremento delle fondazioni di ricarica. Negli ultimi anni, il numero di stazioni di ricarica in tutta Europa si è notevolmente ampliato, rendendo più semplice per i proprietari di veicoli elettrici ricaricare i propri veicoli. Ad esempio, i Paesi Bassi hanno uno dei sistemi di ricarica più densi al mondo, con oltre 60.000 punti di ricarica disponibili.

Inoltre, il rapporto suggerisce anche che l'accessibilità delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici pubbliche è fondamentale per l'acquisto di veicoli elettrici in tutto il mondo.A causa del crescente numero di clienti di veicoli elettrici, la regione dell'Asia Pacifico continua a introdurre stazioni di ricarica pubbliche a un ritmo rapido, in particolare in Cina, India e Corea del Sud. Queste nazioni stanno attuando accordi che incoraggiano l'utilizzo di veicoli elettrici fornendo sussidi e riducendo le tasse. Promuovono anche la crescita dei produttori di veicoli elettrici e delle industrie correlate fornendo sovvenzioni o emanando politiche preferenziali per le aziende legate ai veicoli elettrici per consentire loro di espandersi più rapidamente. Si prevede che un aumento incessante dello sviluppo economico, dell'urbanizzazione, della domanda di viaggi e dei maggiori investimenti nella mobilità elettrica contribuiranno alla capacità energetica e alla sostenibilità ambientale per alimentare lo sviluppo del frammento della stazione di ricarica pubblica.

Conclusione

In conclusione, il rapido sviluppo all'interno dell'utilizzo dei veicoli elettrici richiede lo sviluppo di schemi di ricarica biologica, poiché i veicoli elettrici hanno un'autonomia limitata a seconda delle diverse condizioni. La situazione improvvisata delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici solleva diverse questioni tecniche ed economiche all'interno della rete di distribuzione. Poiché il numero di veicoli elettrici per strada aumenta, la proporzione veicoli elettrici-per-caricatore può offrire assistenza alla valutazione dell'adeguatezza della disposizione di ricarica. Le varie strategie di sviluppo come partnership, acquisizioni, collaborazioni e lanci di nuovi prodotti con funzionalità più recenti e innovative promuovono la crescita del mercato e offrono lucrose opportunità di crescita agli operatori del mercato. A causa del crescente numero di clienti di veicoli elettrici, la regione dell'Asia Pacifico continua a introdurre stazioni di ricarica pubbliche a un ritmo rapido, in particolare in Cina, India e Corea del Sud. Promuovono anche la crescita dei produttori di veicoli elettrici e delle industrie correlate fornendo sovvenzioni o emanando politiche preferenziali per le aziende legate ai veicoli elettrici per consentire loro di espandersi più rapidamente.