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La ricarica rapida renderà pratici i veicoli elettrici?
Possono volerci ore, anche giorni, per ricaricare un'auto elettrica. Questo è uno dei motivi per cui GM ha aggiunto un generatore di riserva alimentato a gas alla sua auto elettrica, la Volt. Un'altra opzione è il caricabatterie rapido CC, che consentirebbe alle auto di ricaricare fino all'80% della capacità della batteria in appena mezz'ora.
La prima stazione di ricarica rapida DC di Tesla Motors, a metà strada tra San Francisco e Los Angeles, consentirà ai conducenti di aggiungere 150 miglia di autonomia alle loro auto elettriche in mezz'ora, a condizione che dispongano di uno dei pacchi batteria più costosi. L'aggiunta di tali miglia richiederebbe normalmente da diverse ore a più di un giorno, a seconda delle dimensioni della batteria e se viene utilizzata una presa normale o una ad alta tensione.
Ma l'impatto di tali stazioni di ricarica sarà limitato dal loro costo elevato e dal fatto che la ricarica rapida richiede ancora molto più tempo di quanto non serva per riempire un serbatoio di gas. I veicoli convenzionali rimarranno l'opzione migliore per le persone che percorrono regolarmente lunghe distanze; e coloro che acquistano veicoli elettrici per il pendolarismo non avranno bisogno di caricabatterie veloci: possono ricaricare durante la notte a casa o durante il giorno al lavoro.
Almeno per ora, il più grande ostacolo all'adozione dei veicoli elettrici è semplicemente l'alto costo delle auto, che può costare il doppio rispetto ai veicoli a gas comparabili.
La maggior parte dei veicoli elettrici non richiede alcuna attrezzatura di ricarica speciale. Sono dotati di caricabatterie integrati che convertono l'alimentazione CA dalle normali prese a muro all'alimentazione CC necessaria alla batteria. Ma la ricarica da una presa convenzionale da 120 volt è lenta. Ci vuole quasi un giorno intero per caricare la Nissan Leaf in questo modo e quasi tre giorni per caricare la versione della Model S di Tesla con un'autonomia di 300 miglia. I proprietari di veicoli elettrici installano spesso connettori speciali da 240 volt nei loro garage per ridurre i tempi di ricarica a diverse ore e quasi tutte le stazioni di ricarica pubbliche si ricaricano a questa velocità.
I caricabatterie rapidi CC bypassano il caricabatterie di bordo del veicolo, convertendo l'alimentazione CA della rete in alimentazione CC all'esterno dell'auto, e forniscono elettricità direttamente alla batteria a una velocità superiore a quella consentita dai caricabatterie di bordo. Un collegamento di comunicazione incorporato nel cavo di ricarica consente al sistema di gestione della batteria dell'auto di controllare la velocità di carica per evitare danni alla batteria. Il sistema, ad esempio, rallenterà la ricarica se la batteria si surriscalda o in genere interromperà la ricarica quando raggiunge l'80% della capacità.
La capacità di carica dei caricabatterie rapidi CC varia. Alcuni forniscono solo 20 kilowatt, ma alcuni caricabatterie sperimentali forniscono ben oltre 100 kilowatt (in confronto, la maggior parte delle prese da 240 volt fornirà 3,3 kilowatt). Un caricabatterie da 50 kilowatt sarebbe più che sufficiente per caricare una Nissan Leaf all'80% della capacità in mezz'ora (ha una batteria da 24 kilowattora e un'autonomia inferiore a 100 miglia). I tempi di ricarica variano ampiamente a seconda della temperatura esterna per la Leaf, ma meno per altre auto che hanno sistemi di raffreddamento della batteria migliori (vedi Le batterie raffreddate ad aria danneggiano la gamma Nissan Leaf?). Ma gli standard per i caricabatterie rapidi CC si stanno evolvendo: non tutti i veicoli elettrici hanno prese di ricarica rapida (il Volt di GM non ne ha uno, ad esempio) e potrebbero essere necessari adattatori per quelli che lo fanno. Finora ne sono state installate solo un paio di centinaia negli Stati Uniti.
Il costo della tecnologia potrebbe rivelarsi un grosso ostacolo. L'attrezzatura può costare decine di migliaia di dollari e i costi di installazione possono triplicare i costi dell'attrezzatura, portando il totale a oltre $ 100.000 in alcuni casi. Ecototality, che ha installato 7.000 stazioni di ricarica convenzionali e non veloci, sta lavorando con il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti per studiare se i conducenti utilizzeranno stazioni di ricarica rapida sufficienti per consentire ai proprietari delle stazioni di recuperare il costo del capitale.
Un'altra sfida è il fatto che i servizi di pubblica utilità spesso addebitano un forte addebito mensile a causa del carico elevato che questi caricabatterie possono mettere sulla rete, afferma Arindam Maitra, senior project manager presso il Istituto di ricerca sull'energia elettrica . I proprietari di caricabatterie veloci dovranno pagare tale tariffa anche se nessuno utilizza la stazione. Almeno un sistema di ricarica rapida CC addebita $ 7 per carica, che è più costoso rispetto all'acquisto di benzina per l'autonomia equivalente in un'auto convenzionale.
Ci sono anche ragioni per dubitare che i proprietari di veicoli elettrici utilizzeranno regolarmente i caricabatterie veloci. La maggior parte dei conducenti negli Stati Uniti percorre meno di 100 miglia al giorno e coloro che hanno bisogno di viaggiare più lontano potrebbero trovare scomodi i veicoli elettrici, anche con la ricarica rapida. La maggior parte dei veicoli elettrici sul mercato ora e in uscita nei prossimi mesi percorre meno di 100 miglia con una carica. E le auto con una gamma più ampia, come la Model S di Tesla, che costa $ 88.000 per la versione da 300 miglia, sono fuori dalla fascia di prezzo della maggior parte dei conducenti (vedi Can Tesla Survive?).
Se i costi della batteria diminuiscono in modo significativo e i veicoli elettrici da 300 miglia diventano la norma, i caricabatterie veloci situati tra città come Los Angeles e San Francisco e Boston e New York potrebbero essere interessanti. Pasquale Romano, CEO di Chargepoint, che ha installato una rete di circa 10.000 stazioni di ricarica convenzionali e sta iniziando ad aggiungere alcuni caricabatterie rapidi, afferma: La ricarica rapida in CC è molto importante nella ricarica a lungo raggio e nella ricarica occasionale di emergenza. Guideresti qualche ora e ti fermeresti a pranzare mentre ricarichi. Sono necessari per far funzionare l'ecosistema.
Ma Romano non vede caricabatterie così veloci diventare comuni. Non sarà un mondo in cui c'è corrente continua ovunque e hai sostituito le stazioni di servizio, dice, aggiungendo che la maggior parte della ricarica verrà effettuata a casa o nelle stazioni di ricarica da 240 volt in città.
Il capo dello sviluppo delle infrastrutture dei veicoli elettrici di GM, Britta Gross, pensa che 30 minuti siano ancora troppo lunghi per aspettare un viaggio su strada. Gli americani sono molto attenti al tempo, dice. La Volt di GM non richiede una ricarica rapida per lunghi viaggi: utilizza semplicemente il generatore di benzina di bordo per aumentare l'autonomia di circa 300 miglia (vedi lo smontaggio rivela la notevole complessità della Volt di Chevrolet). L'imminente Spark EV di GM, tuttavia, non avrà un generatore a benzina per estendere la sua gamma.
In termini di adozione di questi veicoli, afferma Gross, la prima priorità è avere stazioni di ricarica economiche a 240 volt nelle case delle persone, seguite da stazioni simili nei luoghi di lavoro per le persone che non hanno garage in casa, entrambe le quali consentirebbe veicoli per sfruttare la loro forza: brevi spostamenti. Pensa che i caricabatterie rapidi CC potrebbero avere un mercato di nicchia per coloro che vivono in città e non possono caricare a casa o al lavoro. Potrebbero usare le auto per spostarsi, ricaricandosi durante il pranzo ogni pochi giorni.
Garrett Beauregard, vicepresidente senior dell'ingegneria presso Ecotality, è preoccupato per un altro problema: costruire troppe stazioni di ricarica, convenzionali o meno, troppo rapidamente. La sovrappopolazione è dannosa. Alcune persone si oppongono agli incentivi che hanno consentito l'installazione di caricabatterie, afferma. Non vogliamo che le persone indichino e dicano, queste cose costano quanto e non vengono utilizzate da sei mesi?