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Dalle stazioni di ricarica delle auto elettriche, alla ricarica rapida fino al connettore giusto: con l’aiuto degli esperti BMW John de Boer, Tanja Otte-Tillet e della dottoressa Karin Krüger, risponderemo a tutte le domande sulla ricarica delle auto elettriche.
Ecco 10 domande importanti sulla ricarica delle auto elettriche.
- Come e dove ricaricare un’auto elettrica?
- Come trovare le colonnine di ricarica pubbliche? In Italia, per esempio, è già disponibile una rete di colonnine di ricarica per auto elettriche sufficiente?
- Cosa serve per ricaricare la propria auto elettrica a casa?
- Come funziona la ricarica di un’auto elettrica?
- Quali sono i tipi di connettore necessari a seconda della stazione di ricarica?
- Qunto dura la ricarica e quali fattori determinano il tempo di ricarica delle auto elettriche?
- In che modo la ricarica in una stazione di ricarica rapida influisce sulla batteria?
- Qual è il costo di ricarica di un’auto elettrica e come viene pagato?
- Qual è il momento più favorevole per ricaricare la batteria di un’auto elettrica?
- Come funziona la ricarica a induzione? È già disponibile?
Come e dove ricaricare un’auto elettrica?
Forse i neofiti delle auto elettriche ne saranno sorpresi, ma anche se le stazioni di ricarica sono high-tech, non significa necessariamente che debbano essere anche complicate da usare. Al contrario: in generale, è possibile ricaricare un’auto elettrica ovunque ci sia corrente (➜ Leggete anche: Panoramica delle auto elettriche), ossia principalmente a casa, sul posto di lavoro o presso le colonnine di ricarica pubbliche.
L’ampliamento delle infrastrutture pubbliche procede a ritmo sostenuto: a febbraio 2020, il numero delle stazioni di ricarica presenta un buon tasso di crescita, pari al 33 per cento rispetto alla precedente rilevazione effettuata a settembre 2019. Scendendo nel dettaglio, sono 13.721 i punti di ricarica pubblica presenti in Italia, distribuiti in 7.203 stazioni. Di queste, il 73 per cento è ad accesso pubblico, mentre il restante 27 per cento si trova su suolo privato a uso pubblico. L’obiettivo è arrivare a 45.000 infrastrutture entro il 2030, con caratteristiche diverse a seconda delle situazioni. Nelle aree urbane, si amplia continuamente la rete delle stazioni di ricarica a corrente alternata (CA), che offrono la ricarica notturna delle auto elettriche o la ricarica breve durante la spesa al supermercato.
Sulle strade di grande comunicazione, soprattutto le autostrade, cresce contemporaneamente l’offerta di colonnine di ricarica ad alta potenza (High Power Charging Stations) che funzionano a corrente continua (CC). Sono predisposte per una potenza da cinque a 15 volte superiore alle colonnine a corrente alternata e consentono di ricaricare anche le batterie di capacità superiore, con energia per centinaia di chilometri, durante una sosta in autogrill o una pausa caffè prolungata. Di norma, nelle colonnine a corrente alternata in Europa si utilizza il proprio cavo, mentre i potenti impianti a corrente continua sono dotati di un cavo di ricarica fisso.
La risposta più semplice è: entrambe.
La differenza consiste nella potenza della stazione di ricarica e quindi nella durata della ricarica stessa. Per la ricarica rapida della batteria dell’auto si utilizza la corrente continua (CC). L’energia che viene usata nella vita di tutti i giorni, dalla presa domestica alla maggior parte delle stazioni di ricarica, funziona a corrente alternata (CA). Ma non c’è problema: il dispositivo di ricarica delle auto elettriche converte la corrente alternata in corrente continua. Tuttavia, con una ricarica a corrente alternata, la potenza massima è di 22 kW. Le colonnine a corrente continua sono invece molto più performanti e, di conseguenza, la durata della ricarica è più breve.
Il numero delle stazioni di ricarica rapida è in costante aumento. Già oggi, la cosiddetta range anxiety al di fuori delle aree urbane non ha più alcuna ragione d’essere.
Responsabile progetto Public Charging Rollout BMW
Come trovare le colonnine di ricarica pubbliche? È già disponibile una rete di colonnine di ricarica per auto elettriche sufficiente?
Grazie al numero delle colonnine di ricarica pubbliche in forte aumento e al continuo miglioramento della rete, come ad esempio nell’ecosistema BMW, la “range anxiety” (➜ Leggete anche: 10 miti sulle auto elettriche al vaglio dei fatti) al di fuori delle aree urbane non è più un problema: l’azione combinata di navigatori integrati e app per smartphone di fornitori di auto ed energia, come la My BMW App, consente di pianificare anche viaggi lunghi in auto elettrica in totale tranquillità. “Tra i fornitori di energia c’è per esempio la rete IONITY, che collabora strettamente con BMW e che, entro il 2021, prevede di installare 400 colonnine di ricarica rapida sulle autostrade di tutta Europa, con una tendenza in aumento”, spiega John de Boer, Responsabile progetto Public Charging Rollout per BMW.
In Italia, nel 2019, c’erano 2.684 prese in colonnine con meno di 11 kW e 5.507 per colonnine più potenti, ossia con una capacità di almeno 50 o 100 kW e fino a 350 kW.
BMW stessa, in sinergia con partner del settore automotive, gestisce NOW Venture, di cui fa parte Digital Charging Solutions GmbH. La società aggrega soluzioni pubbliche di ricarica e mette a disposizione dei clienti finali e commerciali circa 166.000 punti di ricarica a corrente alternata e a corrente continua in tutto il mondo (dati aggiornati alla primavera 2020). Ne fa parte anche la rete High Power Charging IONITY. Per soddisfare le esigenze dei clienti BMW xEV – con l’offerta BMW Charging – sui mercati europei BMW si appoggia a NOW Venture.
“La nostra offerta di colonnine pubbliche BMW Charging è integrata nell’ambiente del veicolo già noto ai clienti. Trovare una colonnina di ricarica adatta con il navigatore e sbloccarla con la My BMW App è possibile in ogni momento. Con i servizi BMW Charging gestiamo anche altre funzionalità. Mentre si è in viaggio, è possibile non solo verificare se la stazione di ricarica più vicina è libera, ma anche prenotarla, a seconda del mercato”, spiega de Boer.
Cosa serve per ricaricare la propria auto elettrica a casa?
La soluzione più semplice e comoda, ovviamente, è ricaricare i veicoli elettrici nel proprio garage. Secondo diversi studi condotti sugli utenti, questa è attualmente la forma di ricarica più frequente, e si prevede che la percentuale di sistemi privati di ricarica delle auto elettriche in Italia superi il 90 per cento.
Naturalmente, è possibile provvedere alla ricarica dell’auto elettrica a casa collegandola a una comune presa domestica. La ricarica mediante la normale rete domestica, tuttavia, data la potenza ridotta di 2,3 kW, richiede un tempo un po’ più lungo. Al posto della presa domestica, consigliamo l’uso di una cosiddetta Wallbox, che viene installata e adeguata all’impianto di casa da un elettricista e che grazie alla potenza notevolmente più elevata consente di ricaricare l’auto in un tempo molto più breve.
Per una ricarica comoda e rapida, chi usa una wall box può scegliere liberamente il fornitore dell’energia elettrica. Questo permette di risparmiare rispetto all’uso delle colonnine pubbliche e anche di contare su un montaggio impeccabile a cura del costruttore dell’auto. In Italia, il recente Decreto Rilancio prevede forti incentivi per l’installazione di colonnine di ricarica per auto elettriche o di wall box.
Il modo più comodo per ricaricare un veicolo elettrico è farlo a casa, nella propria area di servizio personale, per così dire. Per questo, BMW propone una stazione di ricarica privata: la BMW i Wallbox, che ha una potenza massima di 22 kW (al momento le auto elettriche BMW accettano una potenza massima di 11 kW). Il Servizio montaggio BMW è a disposizione degli utenti per consulenze e installazioni a regola d’arte.
Come funziona la ricarica di un’auto elettrica?
In linea di massima, la ricarica di un’auto elettrica è semplice come quella di qualunque altro dispositivo elettrico a batteria: si inserisce il connettore e il processo di ricarica si avvia. Sul display del quadro comandi o sulla My BMW App viene visualizzato il progresso della ricarica. Quando la batteria è piena, il processo di ricarica si interrompe automaticamente.
E con questo, il processo di ricarica nel garage di casa è concluso. Altrettanto facile è la ricarica a una colonnina pubblica. In genere, l’utente deve autenticarsi nella colonnina mediante una scheda di ricarica o una app del fornitore, collegare il cavo all’auto e premere un tasto per avviare la ricarica.
Da un po’ di tempo, le aziende erogatrici permettono anche il roaming, come si fa con i telefoni cellulari: in questo modo, con determinate schede di ricarica è possibile utilizzare anche le colonnine di altri fornitori. La possibilità di ricaricare l’auto in Paesi e presso fornitori diversi è resa possibile anche da servizi di aggregazione come quello di Digital Charging Solutions GmbH. Con BMW Charging, BMW offre anche un proprio servizio per una ricarica comoda tramite DCS GmbH.
Quali sono i tipi di connettore necessari a seconda della stazione di ricarica?
Nel tempo, in Paesi diversi sono stati realizzati diversi tipi di cavi e connettori di ricarica per veicoli elettrici. La dotazione di base delle auto elettriche BMW comprende il cosiddetto cavo di ricarica standard, che può essere utilizzato per ricaricare l’auto collegandola a una presa domestica. Per la ricarica nelle colonnine pubbliche a corrente alternata, invece, è consigliato un cavo per la ricarica pubblica (Mode 3), che nei modelli BMW è combinato con un connettore di tipo 2. Con questo connettore, che nel frattempo si è imposto come standard europeo, è possibile ricaricare i veicoli elettrici alle colonnine.
A tutt’oggi, non esiste uno standard omogeneo a livello mondiale per quanto riguarda la carica rapida a corrente continua. In Europa abbiamo lo standard CCS2, in Nord America il CCS1 e in Asia gli standard CHAdeMO e GB/T. Chi viaggia in autostrada e vuole ricaricare la batteria, può lasciare il suo cavo nell’auto, perché le colonnine High Power Charging sono sempre dotate di cavi di ricarica integrati. I conducenti non hanno quindi bisogno di avere a bordo il proprio cavo.
Qunto dura la ricarica e quali fattori determinano il tempo di ricarica delle auto elettriche?
Il tempo di ricarica di un’auto elettrica dipende dalle dimensioni della batteria, dalla potenza di ricarica massima e naturalmente anche dalla carica residua della batteria. Per i veicoli elettrici, la ricarica a corrente alternata (CA) richiede normalmente più tempo che alla corrente continua (CC). Un esempio concreto: nella Wallbox con la classica potenza di 11 kW, una BMW iX3 impiega al massimo sette ore. Grazie alla High Power Charging e alla potenza di 150 kW della iX3, in 34 minuti si può arrivare all‘80 per cento di ricarica, calcola Tanja Otte-Tillet, Product Marketing Manager BMW Charging.
Grazie a strategie di utilizzo intelligenti, è possibile ricaricare le batterie in modo efficiente e rapido.
Product Manager BMW Charging
In che modo la ricarica in una stazione di ricarica rapida influisce sulla batteria?
La ricarica rapida sollecita la batteria più della ricarica effettuata a colonnine che hanno una potenza inferiore. Ma non ci si deve preoccupare, perché ci pensa la gestione della temperatura ad esplicare un effetto protettivo, proprio come la gestione della batteria evita che la batteria si scarichi completamente. “Per questo è importante ottimizzare la durata della batteria con strategie intelligenti di uso e ricarica”, spiega la dottoressa Karin Krüger, esperta di Charging.
Batteria, capacità, connettore
L’ampere-ora (Ah) è un’unità di misura della carica elettrica. Viene utilizzata, per esempio, per indicare la capacità di carica attuale delle batterie e indica la carica nominale di una cella di memoria. Nelle auto elettriche, al posto dell’Ah si indica spesso la quantità di energia come capacità in kWh, in modo da poter confrontare direttamente diversi modelli tra loro.
La batteria è un accumulatore ricaricabile di energia elettrica su base elettrochimica. Gli accumulatori utilizzati oggi nelle auto elettriche sono del tipo a ioni di litio; il prezzo di questa tipologia si misura in base alla capacità, ovvero il rendimento in kWh.
La capacità nominale o dichiarata di una batteria indica la quantità di energia che può fornire. Questo dato si esprime in kilowattora (kWh) e indica la quantità di energia che può essere consumata o generata alla potenza di un kilowatt in un’ora. Una BMW i3 con una capacità nominale di 37,9 kWh e un fabbisogno di energia di 13,1 kW/100 km può viaggiare per più di 300 chilometri. Tuttavia, nella realtà di tutti i giorni il fabbisogno di energia può aumentare per via dello stile di guida, delle temperature esterne basse o di percorsi montuosi, quindi si considera un’autonomia di 260 chilometri.
La potenza di ricarica viene indicata in Kilowatt (kW) e, in una stazione di ricarica, è il criterio più importante per stabilire quanto dura il processo di ricarica della batteria. Una presa domestica ha una potenza di ricarica di circa 2,3 kW, una Wallbox o una colonnina di ricarica a corrente alternata arrivano in genere fino a 22 kW, una colonnina di ricarica rapida a corrente continua fino a 50 kW, una stazione di carica rapida CCS fino a 150 kW e una stazione HPC di IONITY fino a 350 kW. La potenza effettiva con cui l’auto si ricarica dipende tuttavia non solo dalla potenza dell’impianto, ma anche dalle limitazioni del veicolo.
I tempi di ricarica vengono calcolati con una stima approssimata, dividendo la capacità dichiarata per la potenza di ricarica della colonnina. Per esempio, se si divide la capacità di una BMW i3 di 37,9 kWh per la potenza di ricarica di una colonnina da 22 kW, questo corrisponde a un tempo di ricarica di sole due ore. Tuttavia, nella pratica, il veicolo non può usufruire continuamente della potenza massima. Il tempo di ricarica viene quindi condizionato da diversi fattori, come la temperatura ambientale o la carica residua della batteria e la capacità massima di ricarica dell’auto.
Tipi di connettori: in tutto il mondo esistono diversi standard di connettori. In Europa viene utilizzato soprattutto il connettore di tipo 2 (il tipo 1, più datato, viene utilizzato soprattutto in Asia e in America). Per le stazioni di ricarica rapida, questa tipologia è stata modificata, dando origine al connettore Combo 2 del “Combined Charging Systems”, o CCS. I due tipi di connettore vengono utilizzati dai veicoli BMW.
Qual è il costo di ricarica di un’auto elettrica e come viene pagato?
La soluzione più economica è la ricarica nella propria Wallbox. In questo modo, è possibile cercare autonomamente il fornitore e scegliere un’offerta adeguata alle proprie esigenze e alla potenza del proprio veicolo. I costi dell’energia elettrica per la ricarica di un’auto elettrica nelle stazioni pubbliche sono differenziati. Dipendono infatti dalle tariffe dell’energia elettrica locali e dai regimi tariffari dei singoli fornitori.
Qual è il momento più favorevole per ricaricare la batteria di un’auto elettrica?
L’energia elettrica è sempre disponibile, ma il costo cambia a seconda dell’ora del giorno. “Viene offerta una gestione intelligente della ricarica”, spiega la dottoressa Krüger, “perché può esserci una differenza di prezzo notevole quando si ricarica l’auto nella propria wall box.” Molti fornitori offrono tariffe convenienti a chi ricarica durante le ore in cui la domanda di energia è più bassa e, per esempio, preleva di notte l’energia in eccesso derivante da fonti rinnovabili che non potrebbe essere immagazzinata in altro modo.
Chi si trova in viaggio e ricarica l’auto nelle colonnine pubbliche, in genere non ha tanta possibilità di scelta. La soluzione più precisa (e anche la più rapida dal punto di vista del consumo di energia) è che il costo venga calcolato in base al consumo in kWh. Ma ci sono anche fornitori che calcolano il costo al minuto o che considerano il tempo un fattore del calcolo.
Come funziona la ricarica a induzione? È già disponibile?
Dopo tante informazioni sul presente, diamo uno sguardo al futuro delle auto elettriche, quando le stazioni di ricarica domestiche o le colonnine pubbliche potrebbero essere superate. Nel futuro immediato, ricaricare un’auto elettrica diventerà semplice come ricaricare uno smartphone su una base di ricarica o uno spazzolino elettrico a induzione, ossia con la trasmissione di corrente senza contatto, mediante un campo magnetico alternato. La batteria viene ricaricata grazie a una bobina primaria integrata nella pavimentazione che interagisce con il veicolo. Questa modalità funziona in garage, nei parcheggi e persino in strada.
Autore: Frank Giese; Illustrazioni: Rune Fisker
