Sfide e opportunità nella creazione di una stazione di ricarica per veicoli elettrici

Tesla, uno dei principali produttori di veicoli elettrici, ha recentemente annunciato i risultati finanziari del secondo trimestre 2020 realizzando un profitto nonostante l'attuale situazione di pandemia globale, rendendola una delle società più preziose davanti a Toyota, Volkswagen, General Motors, ecc. Citando questo, CEO di Volkswagen, Herbert Diess ha citato su LinkedIn che "In 5-10 anni, l'azienda più preziosa al mondo sarà una casa automobilistica". Con tutto ciò, possiamo coraggiosamente chiamare che il futuro dei veicoli elettrici è luminoso e in realtà non è così lontano.

Secondo l'ultimo rapporto Deloitte - Electric Vehicles: Setting a course for 2030, si prevede che il numero totale di auto elettriche vendute crescerà da 2,5 milioni nel 2020 a 11,2 milioni nel 2025 e il numero raggiungerà infine 31,1 milioni entro il 2030. Parlando della Cina, nonostante il fatto che i dati sulle vendite di veicoli elettrici siano stati influenzati dalla pandemia, il governo non sta facendo passi indietro e si stanno facendo investimenti nell'infrastruttura di ricarica cinese ei produttori sono incoraggiati a produrre e commercializzare veicoli elettrici. Ogni paese in tutto il mondo sta promuovendo con entusiasmo programmi di sovvenzione per supportare l'installazione di infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici e vengono intraprese iniziative normative per supportare i produttori di veicoli elettrici nel rendere realtà un "mondo più verde".

Mentre l'industria automobilistica in tutto il mondo sta lavorando duramente per la ripresa economica e sta adottando misure per aumentare le vendite di veicoli elettrici, ci sono alcuni aspetti da affrontare per un'adozione migliore e più rapida dei veicoli elettrici, la creazione di una stazione di ricarica per auto elettriche è uno di questi. Capiamo perché è difficile creare un'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici e quali misure possono essere intraprese per affrontarle.

1. Costo elevato per la configurazione dell'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici

Il costo di installazione di una stazione di ricarica per veicoli elettrici è piuttosto elevato e varia in base al tipo di caricabatterie da installare. Per configurare l'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici, è necessario soddisfare i requisiti minimi di infra ed è importante trovare il giusto fornitore e la giusta posizione. Il costo della creazione dell'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici dipende dal costo della terra, dei cavi e di altri ausiliari. Inoltre, c'è un costo variabile dell'elettricità e dell'assorbimento di corrente per la ricarica rapida.

Con l'elevato costo di installazione della stazione di ricarica per veicoli elettrici, l'unico modo per rendere praticabili le stazioni di ricarica rapida è aumentarne l'utilizzo. In primo luogo, l'infrastruttura di ricarica dovrebbe essere collocata in un punto facilmente individuabile e dovrebbe essere installata una ricarica CC vantaggiosa rispetto alla tecnologia di ricarica CA. Il governo deve anche intervenire per aiutare chi ha bisogno di investire e trarre profitto dalla creazione dell'infrastruttura di ricarica.

2. Conformità a più protocolli di ricarica

Esistono protocolli di ricarica EV come CHAdeMO, CCS (Combined Charging System) e specifiche Bharat EV che devono essere seguite. Le soluzioni di ricarica per veicoli elettrici dovrebbero essere compatibili con tutti i tipi di punti di ricarica elettrica. Qualsiasi incompatibilità può provocare disadattamento di tensione, corrente e frequenza. Ciò può anche aumentare il costo e la complessità. Qui potremmo anche raccogliere di nuovo la nostra intervista con Adity Raj, direttore tecnico di EVI Technologies. Alla domanda sulle sfide che ha dovuto affrontare durante lo sviluppo delle sue cariche, la sua risposta riguarda anche i protocolli di ricarica non standardizzati.

"Per illustrare le sfide che abbiamo dovuto affrontare nello sviluppo del nostro caricabatterie:

Non erano disponibili standard indiani per l'architettura del caricabatterie e le potenze nominali. Nel dicembre 2017, la prima bozza è stata lanciata da ARAI come AIS138 ma ancora nessun protocollo standard fisso o requisiti di progettazione
Non esiste un accoppiatore di ricarica standard utilizzato dai veicoli elettrici sulle strade indiane, il che rende difficile progettare una presa di accoppiamento per caricabatterie
L'approvvigionamento dei componenti e il supporto tecnico sono stati lenti, aumentando i tempi e i costi di sviluppo del prodotto "

Puoi anche controllare l'intervista collegata sopra per saperne di più. L'immagine sotto mostra il caricatore EV sviluppato dalle tecnologie EVI.

3. Sicurezza contro le fluttuazioni di tensione

La configurazione delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici richiede competenze tecniche specializzate. Rischi come fluttuazioni di tensione, dispersione verso terra e sovracorrente possono essere rischiosi. Nel caso in cui si verifichi un picco improvviso nella tensione; potrebbe danneggiare i componenti costosi. Inoltre, è necessario prestare attenzione per installare i componenti di filtraggio del rumore. Oltre a questo, dovrebbe essere implementato un meccanismo di sicurezza di livello ASIL D. Per una maggiore sicurezza, è necessario eseguire test EMC / EMI. Sensori come sensori di prossimità e sensori pilota di controllo devono essere integrati per tenere sotto controllo le fluttuazioni di tensione.

4. Sfide correlate all'hardware e al software

Ci sono anche varie sfide legate all'hardware e al software nella creazione di un'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici che devono essere affrontate. Quando le condizioni stabilite nel protocollo sono soddisfatte, i componenti hardware come sensori di prossimità e pilota di controllo gestiscono la connessione caricando l'EV. Tuttavia, la progettazione di tali componenti hardware per vari protocolli con condizioni diverse è piuttosto impegnativa. Vari problemi come dissipazione del calore, isolamento, messa a terra, misurazione della tensione e problemi di alimentazione devono essere risolti.

Per quanto riguarda le problematiche software, è obbligatorio che la ricarica inizi solo quando vengono soddisfatti determinati criteri come la connessione a terra, il filtraggio della corrente, ecc. La sfida sta nel programmare il software per rilevare il protocollo supportato dall'EV e modificare di conseguenza le modalità di ricarica.

Sentiamo le persone che l'hanno già fatto!

CHARGE + ZONE è una società di infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici basata sulla tecnologia specializzata in servizi di ricarica B2B e B2C su ricarica sia dedicata che basata sulle opportunità utilizzando la rete smart-grid per aumentare l'uso di energia rinnovabile. L'azienda fornisce stazioni di ricarica elettriche affidabili e senza problemi per tutti i tipi di veicoli elettrici (EV) in India per risciò elettrici, auto, autobus e persino camion, se necessario.

Abbiamo avuto l'opportunità di parlare con il Sig. Ravindra Mohan, il Direttore (Strategia e Affari) di CHARGE + ZONE sull'argomento e ci ha illuminato con ulteriori informazioni sullo stesso. Alla domanda sulle varie sfide affrontate nella creazione dell'infrastruttura EV in India, ha affermato:

Incertezza: quale tecnologia scegliere per la comunicazione con le batterie EV (BMS) è una delle principali preoccupazioni. Questo problema sembra essere stato risolto inizialmente dalla formulazione degli Standard da parte del governo italiano. Bharat DC-001 (GB / T) per la ricarica DC e AC-001 per gli standard di ricarica AC. Ma, lentamente, gli OEM e-4W indiani si stanno spostando verso CCS2.

Capacità: un'altra preoccupazione è la capacità di costruire che è ancora un'area grigia.

Catena di fornitura: non esiste una catena di approvvigionamento consolidata. Molte delle parti, in particolare connettori e cavi, che sono fondamentali per la produzione per i giocatori affermati, devono provenire dalla Cina o dall'Europa. Poiché i volumi non sono noti, diventa una sfida.

La tropicalizzazione delle pistole di carica importate (connettori): anche questo è un lavoro impegnativo. Nel caso di pistole ad alta potenza che trasportano 200 A o più, la polvere indiana, l'inquinamento e le alte temperature stanno dando problemi poiché fino ad ora, in Europa e in Cina, tali condizioni ambientali non sono state affrontate.

Posizione: poiché la proprietà privata dei veicoli elettrici non è ancora adeguatamente documentata, diventa difficile trovare punti caldi e categorie di strutture che avranno un traffico elevato.

Immobili: poiché i veicoli elettrici devono essere parcheggiati per un lungo periodo di tempo per la ricarica, il costo del blocco di tali spazi in assenza di molti veicoli elettrici privati si aggiunge ai costi fissi, rendendo impraticabile il business.

Stabilità della rete elettrica: il governo italiano ha pubblicato le linee guida per le stazioni di ricarica pubbliche. Per gli attuali 2-4, punti di ricarica rapida CC per soddisfare da 21 KW a 44,5 KW I pacchi batteria degli attuali veicoli elettrici potrebbero non essere un problema dal punto di vista della stabilità della rete. Ma poiché la densità dei veicoli cresce e gli hub per la loro vitalità devono avere 10 o più punti di ricarica rapida CC, l'espansione nella stessa posizione può essere una sfida.

Caricabatterie: Principalmente ci sono 2 tipi di caricabatterie: caricabatterie rapidi e caricabatterie lenti. In India, i caricabatterie rapidi sono di tipo CC da 15 KW a 240 KW con connettori per pistola GB / T e CCS 2. Questi possono essere generalmente utilizzati per stazioni di ricarica pubbliche. Ma poiché i veicoli elettrici di proprietà privata non sono ancora molti, quindi è una sfida decidere i volumi. I caricabatterie lenti d'altra parte sono di tipo CA da 3,3 KW a 22 KW con connettori industriali a connettori di tipo 2. Questi sono generalmente utilizzati per la ricarica domestica e la ricarica in ufficio, dove i veicoli sono parcheggiati per periodi considerevoli (superiori a 6 ore).

Tecnologia: la tecnologia che aiuterà le stazioni di ricarica a integrarsi con l'energia rinnovabile e l'energia ad accesso aperto è ancora nella fase nascente in India. Quindi per questi operatori di stazioni di ricarica offrire un prezzo competitivo è una sfida.

Tariffa elettrica: molti dei regolatori statali hanno approvato tariffe agevolate per i contatori di veicoli elettrici, ma per quanto tempo continuerà non c'è molta chiarezza ".

Per avere un'idea chiara del motivo per cui la creazione di un'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici è impegnativa, ci siamo messi in contatto con il signor Anurang Dorle, che è il co-fondatore e direttore della società chiamata EVC Finder. La sua azienda promette di offrire ai proprietari di veicoli elettrici la comodità di individuare le stazioni di ricarica su una mappa, prenotare in anticipo i loro slot di ricarica, il sistema di raccomandazione intelligente e pagare le tariffe online con la loro applicazione EVC Finder. Inoltre, la loro applicazione fornisce al proprietario della stazione di ricarica la soluzione completa di prenotazione delle fasce orarie, fatturazione e gestione completa della stazione di ricarica.

Ha condiviso con noi preziose informazioni su quali sono le varie sfide nella creazione dell'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici.

Dopo aver discusso in dettaglio le sfide con gli esperti del settore, si può affermare che la mancanza di un'infrastruttura di ricarica adeguata, la creazione della rete di disponibilità del carburante per i proprietari di veicoli elettrici , il tempo necessario per caricare un veicolo elettrico rispetto al rifornimento del motore a combustione interna- veicolo basato sono i principali ostacoli per il successo del programma EV. Inoltre, il prezzo medio su strada dei veicoli elettrici in India non è abbastanza attraente per i consumatori. Le startup di veicoli elettrici e le principali case automobilistiche sono intrappolate tra la riduzione dei costi dei veicoli elettrici e gli investimenti per potenziare l'infrastruttura. Ottenere una licenza per configurare l'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici è un altro compito impegnativo

Tuttavia, oltre ai problemi, abbiamo anche soluzioni. Lo stato e il governo centrale hanno compiuto sforzi per incoraggiare l'adozione di veicoli elettrici nel paese attraverso nuove politiche e strutture per il mercato dei veicoli elettrici. Il governo indiano ha in programma di espandere rapidamente il numero di stazioni di ricarica in tutto il paese. Ci sono piani per installare oltre 69000 stazioni di rifornimento con ogni pompa di benzina che riceve almeno un caricabatterie per veicoli elettrici e anche nuove stazioni di ricarica per veicoli elettrici in cantiere.

Il Bureau of Indian Standard e il Department of Science stanno lavorando per la standardizzazione della configurazione dell'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici e per ridurre i costi. Inoltre, in tutto il mondo sono in corso molte discussioni per l'adozione del giapponese CHAdeMO, del sistema europeo di ricarica combinata (CCS) e dello standard indiano Bharat.

Con misure così promettenti intraprese per aumentare il numero di stazioni di ricarica nel paese, possiamo sicuramente aspettarci di vedere sempre più veicoli elettrici sulle strade nei prossimi anni.