Il trasporto globale di merci su strada rappresenta 2,9 gigatonnellate all’anno di emissioni di CO2 dallo scarico. L’elettrificazione è sempre più considerata una valida opzione di decarbonizzazione che trarrà vantaggio dalle innovazioni in atto nel trasporto di veicoli elettrici per passeggeri. Come evidenzia una recente discussione condotta dal forum pentalaterale , ci sono opportunità e sfide emergenti quando si tratta di elettrificazione dei veicoli.
L’elettromobilità è fondamentale per la transizione all’energia elettrica e la riduzione delle emissioni. Secondo le stime IRENA , le auto elettriche rappresenteranno circa il 5% delle vendite globali di auto nel 2020 . Alcuni paesi stanno già andando avanti: la Norvegia, ad esempio, ha visto il 62% delle vendite di auto nuove diventare elettriche nel settembre 2020.
Accelerazione di questo sviluppo
Per accelerare la transizione altrove, è necessaria una combinazione di innovazioni che coinvolgano la produzione di batterie, l’approvvigionamento di elettricità pulita, la ricarica intelligente e rapida, la disponibilità del punto di ricarica e le batterie ad alte prestazioni , il tutto supportato dai giusti quadri politici e incentivi di mercato.
L’innovazione e il progresso tecnologico stanno guidando questa transizione e le batterie svolgono un ruolo fondamentale.
Negli ultimi 10 anni, il costo dei pacchi batteria è diminuito del 95% a $ 122 / kWh e questa tendenza continuerà . Coloro che hanno accesso alle migliori batterie domineranno la futura industria automobilistica. La ricerca si concentra sulla riduzione del peso, ma è necessario considerare anche le prestazioni di ricarica rapida, i materiali strategici, la durata della batteria, il rischio di incendio e i costi di produzione. L’innovazione continua e le ambizioni politiche stanno crescendo in tutto il mondo.
Le auto elettriche a batteria più performanti di oggi possono percorrere 650 chilometri in condizioni di test , con la batteria che rappresenta il 27% del peso dell’auto . I pacchi batteria migliori della categoria raggiungono quasi i 200 Wh / kg (wattora per chilogrammo) e c’è spazio per raddoppiare o triplicare quello per distanze di guida più lunghe e nuove applicazioni.
I mercati sono sempre più elettrizzati
Autobus, camion della spazzatura, furgoni per le consegne e veicoli minerari stanno diventando elettrici su scala significativa. Questi rappresentano circa un terzo del consumo di carburante dei veicoli commerciali, mentre i veicoli pesanti a lungo raggio (HDV) costituiscono i restanti due terzi. Per i camion, il carico utile è un componente critico e le normative limitano il peso totale del veicolo. Il peso a vuoto dei camion diesel di oggi è circa un terzo del peso a pieno carico massimo di un veicolo. Alcuni anni fa, l’idea di un camion elettrico sembrava inverosimile, ma questo sta cambiando a causa delle innovazioni della batteria.
In Europa, il 50-60% delle merci viene trasportato per meno di 500 chilometri. Una batteria per una tale autonomia ridurrebbe il carico utile di circa il 15%, ma si sta discutendo di altre due tonnellate di indennità di peso per i camion elettrici. I camion elettrici alimentati a batteria in vendita oggi in genere hanno un’autonomia compresa tra 150 e 200 chilometri. Sono necessari ulteriori miglioramenti e molti OEM (produttori di apparecchiature originali) si stanno posizionando per la transizione .
L’Associazione europea dei costruttori di automobili (ACEA), ad esempio, prevede che entro il 2030 circoleranno 200.000 camion elettrici, circa il 4% della flotta totale . La California ha anche piani ambiziosi per l’elettrificazione della sua flotta di merci e negli Stati Uniti sono attesi 54.000 camion elettrici pesanti sulla strada entro il 2025 . La maggior parte dei camion elettrici si trova in Cina, leader in segmenti come i camion elettrici per la raccolta dei rifiuti. Il produttore cinese BYD sostituirà presto 15.000 camion con motore a combustione interna utilizzati a Shenzhen con versioni elettriche. Ciò segue l’introduzione di 60.000 camion leggeri e furgoni elettrici negli ultimi tre anni. Circa il 35% della flotta totale di veicoli per le consegne urbane di Shenzhen è già elettrica.
Regolamenti e politiche che aprono la strada
La regolamentazione ha un ruolo fondamentale da svolgere nel fornire un ambiente di investimento stabile per il lancio di veicoli pesanti elettrici e la necessaria infrastruttura di ricarica. In Europa, il regolamento (UE) 2019/1242 stabilisce gli standard di emissione di CO2 per i veicoli pesanti e afferma che dal 2025 i produttori dovranno affrontare obiettivi di CO2 sempre più severi e i produttori di autocarri stanno reagendo. OEM tra cui Daimler Trucks, il più grande produttore di autocarri al mondo, venderanno solo veicoli a emissioni zero entro il 2039. Anche altri importanti produttori di autocarri stanno passando alla produzione di veicoli elettrici, come Volvo Trucks, Renault Trucks e MAN, nonché nuovi come Tesla e Nikola.
Le revisioni delle normative europee, inclusa la direttiva sulle batterie (BD) , faciliteranno la rapida diffusione dell’infrastruttura di ricarica e delle tecnologie abilitanti. L’infrastruttura di ricarica è anche uno dei sette progetti faro nel piano di recupero verde europeo.
Altre regioni che mostrano attività importanti sono la California e altre parti degli Stati Uniti, dove vediamo il California ACT (advanced Clean Trucks Rule ), l’iniziativa drive to zero e il lavoro in corso per promuovere standard di ricarica globali e tecnologie per una distribuzione accelerata e costi ridotti. La collaborazione internazionale può accelerare l’adozione di standard comuni.
Ricarica intelligente per accoppiamento settore
L’integrazione dell’ADV nei sistemi elettrici merita maggiore attenzione. Esistono diverse tecnologie di ricarica in fase di test per l’e-HDV, con capacità che vanno da 250-900 kilowatt e fino a 3 megawatt per i futuri punti di ricarica . Un hub di ricarica autostradale può richiedere decine di megawatt. Un approccio di ricarica intelligente e-HDV per gestire i picchi di carico può richiedere una combinazione di batterie tampone stazionarie, generazione di elettricità rinnovabile in loco e punti di ricarica digitalizzati in base alle esigenze del sistema elettrico. È necessaria una pianificazione integrata che coinvolga i proprietari della flotta e dei punti di ricarica nonché i servizi di pubblica utilità, poiché i potenziali rinforzi della rete potrebbero richiedere fino a tre anni.
In conclusione, il segmento dei veicoli commerciali si sta trasformando. L’energia elettrica a batteria è un nuovo concorrente che compete con l’idrogeno, il biometano e altri biocarburanti per la pole position nella corsa al basso tenore di carbonio per l’industria dei veicoli pesanti