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COLONNINE DI RICARICA: Tutto quello che serve sapere​

Con la crescente diffusione di veicoli elettrici e ibridi, è necessario capire come fare il pieno di elettricità: impariamo a conoscere le colonnine di ricarica

Le stazioni di ricarica non sono solamente una scelta consapevole di sostenibilità ambientale, ma anche una soluzione per soddisfare una domanda crescente di mercato. Infatti l’Agenda 2030, definita dall’ONU per lo sviluppo sostenibile, prevede che entro il 2030 non siano più prodotte automobili a motore endotermico.

L’obiettivo del piano europeo è quella di generare uno sviluppo sociale, economico ed ambientale efficace nel presente e che protegga le generazioni future. In questo contesto, anche il settore automotive sta rivoluzionando il modo in cui vengono concepite, sviluppate e prodotte le automobili, nel rispetto dei limiti di emissioni di CO2, ricevendo risposte positive dai consumatori. 

Inoltre, a seguito dell’approvazione della Legge di Bilancio 2019 sono stati introdotti diversi incentivi, i cosiddetti ecobonus, validi fino al termine del 2021. Tra questi, rientrano anche le agevolazioni per l’acquisto e l’installazione delle colonnine di ricarica: una detrazione fiscale del 50% in 10 anni prevista per un ammontare massimo di spesa di € 3.000, ossia € 1.500 di detrazione, esigibile dai soggetti passivi dell’IRPEF e dell’IRES, a condizione che siano collocate in luoghi di accesso limitato per il pubblico.

Colonnine di ricarica: Cosa sono

Con colonnine di ricarica si definiscono tutte le apparecchiature con cui è possibile ricaricare le batterie dei propri veicoli elettrici o veicoli ibridi

Il rifornimento può essere effettuato in modo “pubblico” presso le stazioni di ricarica diffuse sul suolo nazionale (anche in luoghi privati destinati ad uso pubblico come i parcheggi dei centri commerciali) oppure in modo del tutto “privato” a casa, mediante l’installazione di una colonnina o usufruendo delle prese domestiche o industriali. In entrambi i casi, l’alimentazione avviene “via cavo”. Questi cavi sono dotati di un sistema di protezione denominato PWM (Pulse Width Modulation – con impulso modulato) che garantisce la sicurezza durante il funzionamento.

Non esiste una forma standard della colonnina di ricarica: a seconda della destinazione d’uso, le stazioni di ricarica per veicoli elettrici hanno strutture diverse: dalle stazioni di ricarica a parete (dette anche scatole da parete) installate in garage e parcheggi interrati alle stazioni di ricarica installate su pali o colonne su strade e luoghi pubblici. La ricerca e il progresso però corrono velocemente e sono già al lavoro su sistemi di ricarica ad induzione che, in futuro, potrebbero consentire agli automobilisti di evitare di caricare i cavi a bordo della vettura.

Tuttavia, se sei in viaggio o fuori casa, è importante trovare e sapere come utilizzare la stazione di ricarica. In tal proposito è possibile prevedere che in futuro possa cambiare il modo di viaggiare e di spostarsi, poichè sarà necessario pianificare anzitempo dove fermarsi per “fare il pieno” di elettricità.
Di solito, questi dispositivi di ricarica vengono attivati tramite una carta o un’applicazione fornita dal gestore scelto per il servizio. La carta (o l’applicazione) viene utilizzata per avviare la ricarica e terminare la ricarica alla fine. Consente inoltre di considerare le spese, che di solito sono allocate ad un importo fisso dell’operatore e ad una variabile calcolata in base ai kW/h forniti.

Colonnine di ricarica: diverse modalità massima efficienza

Esistono 4 modalità di ricarica della batteria del proprio veicolo elettrico, differenziate a seconda delle occasioni di utilizzo e della velocità di ricarica.

Lo standard prevede quattro modalità di ricarica, ma solo le modalità 2 e 3 possono essere applicate alle stazioni di ricarica pubbliche. Per tutte le aree pubbliche o private ad uso pubblico, come centri commerciali o parcheggi di hotel, deve essere utilizzata la Modalità 3. Si basa sullo standard di sicurezza PWM, proprio come quelli domestici, e fornisce due metodi di ricarica: corrente alternata (CA), ricarica lenta (16 A e 230 V) e ricarica rapida (32 A e 400 V). La durata dell’operazione, infatti, è variabile e può dipendere da vari fattori, come il tipo di automobile, la potenza disponibile nel sito, il livello o lo stato di carica della batteria

La cosiddetta colonna “DC veloce” utilizza invece la modalità 4 richiesta dalle normative e utilizza 200 A e 400 V di corrente continua (DC). Possono essere ricaricate in pochi minuti utilizzando due standard, e corrispondono anche a più tipi di prese: CHAdeMO utilizzata nei veicoli giapponesi e in alcuni veicoli europei, e CCS Combo utilizzata dai produttori europei, in particolare dai produttori tedeschi.

Manca all’appello il primo modo di ricarica, che è però dedicato solamente a bici elettriche e alcuni scooter. Qui il veicolo è collegato direttamente alle normali prese di corrente, proprio come gli altri dispositivi elettronici di uso quotidiano. Non è prevista la presenza del PWM e non è una modalità di ricarica applicata sulle automobili.

Colonnine di ricarica: connettori per una ricarica efficace

I veicoli elettrici sono solitamente dotati di due cavi, uno per la ricarica in modalità 3 e l’altro per la ricarica in modalità 4, che richiede l’utilizzo di diversi tipi di connettori. Pertanto, non dovrebbero esserci problemi di compatibilità con le colonnine installate in Europa, ma è sempre consigliabile verificare il tipo di presa di cui sono dotate.

Come accennato, esistono diversi tipi di connettori con cui ricaricare la propria auto. Secondo la norma IEC 62196-2 sono previsti tre tipi di connettori: tipo 1, tipo 2 e tipo 3 (a sua volta diviso in 3A e 3C).

Il Tipo 1 è il connettore SAE J1772-2009, denominato anche “Yazaki” (dal nome del produttore). E’ molto diffuso sui veicoli elettrici in nord America. Il connettore ha cinque contatti: due servono per l’alimentazione elettrica (definiti “contatti pilota”), uno per la messa in terra e due per il segnale di controllo. Il connettore di tipo 1 ricarica in corrente alternata monofase. Questo tipo di connettore inoltre dà un feedback che indica se il cavo è stato inserito correttamente.
Il connettore di tipo 1 è presente solo sui veicoli.

Il tipo 2 è il cosiddetto “Mennekes”, già presente in fase embrionale negli anni ‘90, è stato poi sviluppato con la collaborazione di Volkswagen, Daimler e RWE, presentato nel 2009 e da allora è stato adottato da altre case automobilistiche europee, diventando un prodotto di fatto “standard”, grazie anche allo sviluppo secondo fattori ergonomici. Di contro, rispetto al tipo Yazaki, il Mennekes non dispone di un blocco e quindi non è possibile capire se il cavo è stato inserito nel modo appropriato. 
Il tipo 2 è presente sia su lato colonnina che sui veicoli.

Il Tipo 3 è prodotto dalla EV Plug Alliance e denominato “Scame”. EV Plug Alliance ha proposto un’evoluzione dei precedenti connettori di Scame che già erano in uso su veicoli elettrici leggeri. Questo connettore sviluppa corrente trifase fino a 32A ed è stato persino utilizzato in alcuni test per il campionato del mondo di Formula E. Il connettore è dotato di interruttori sulla presa, un’unicità per questo tipo di prodotto (divenuta peraltro obbligatoria in alcuni paesi europei, Italia compresa). Inoltre, il fatto che questo connettore possa erogare un massimo di 32A, rende la presa e i suoi costi di installazione più economici e accessibili.
Il Tipo 3A deriva direttamente dal precedente connettore sviluppato da Scame ed è dedicato solo ai veicoli elettrici leggeri (motocicli e quadricicli), mentre il tipo 3C è dotato di due punti di contatto ulteriori per la ricarica rapida in corrente trifase. Tuttavia, il 3C è un tipo di connettore ormai in disuso.
Sia il tipo 3A che il 3C sono presenti solo sul lato colonnina.

Il tipo 4 è noto con il nome commerciale CHAdeMO. È largamente utilizzato in Giappone (dove è stato sviluppato), ma trova impiego anche in alcuni paesi europei. Le sue specifiche sono definite dallo standard del Japan Automobile Research Institute. Questo è il sistema di connettori più utilizzato e diffuso per la ricarica rapida sulle auto puramente elettriche, con il 44% di impiego sul parco auto totale. I veicoli dotati di questo connettore avranno a disposizione sia il CHAdeMO per la ricarica veloce, sia il connettore di tipo 1 per la ricarica “standard” in corrente alternata.  Il CHAdeMO è largamente utilizzato su veicoli Nissan, Mistubishi, Peugeot e Citroen.

Esiste poi un altro tipo di connettore, ovvero il CCS (combined charging system). Il CCS consiste in un unico connettore che consente sia la ricarica rapida in corrente continua che la ricarica lenta in corrente alternata. Il sistema è sviluppato a partire dal connettore di Tipo 2 Mennekes, e prende il nominativo di Combo2. Tra le case automobilistiche che usano questo connettore sono da notare BMW e Volkswagen.

Colonnine di ricarica: quanto costa fare il pieno?

Ora che sappiamo come ricaricare il nostro veicolo elettrico, sorgono spontanee alcune domande: Quanto costa la ricarica? Quanto tempo impiega? Dove la posso fare? Conviene rispetto ad un pieno di benzina?
Va detto e ribadito innanzitutto che i costi variano a seconda del fornitore, ma è possibile comunque fare una stima dei costi richiesti per fare il pieno di energia.

Per quanto riguarda la ricarica alle colonnine pubbliche, con la modalità di ricarica lenta (ovvero fino a 22 kW/h) i costi sono di 0.45€ per kW. Discorso diverso per la ricarica veloce (che supera i 22kW/h) dove, a fronte di un maggior impiego di elettricità, i costi salgono a 0.50€ per kW

La ricarica presso le colonnine di ricarica pubbliche si paga con un abbonamento che ha un costo medio fisso di 25 euro al mese con ricariche illimitate. Alternativamente se si vuole disporre di una singola ricarica, è possibile pagare tramite l’app del provider di riferimento con cui si sta caricando il proprio veicolo.
Sempre tramite la stessa applicazione, è possibile visualizzare dove sono posizionate le colonnine dello stesso provider sul territorio nazionale. Queste app permettono inoltre di monitorare lo stato di ricarica della batteria.
In alternativa, esistono siti web “terzi” che mostrano gratuitamente l’ubicazione di tutte le oltre 13.100 colonnine pubbliche attualmente installate.

Colonnine di ricarica: Fare il pieno da casa

Per la ricarica domestica le cifre si attestano intorno a 0.21€ per kW. In questo caso però vanno aggiunte altre spese accessorie, come l’acquisto e l’installazione o il noleggio di un box domestico, il cui prezzo varia a seconda del gestore.  Si stima però che con appena 5€ di ricarica, si possano ottenere mediamente 150km di autonomia.
Inoltre, per migliorare l’uso domestico di una colonnina di ricarica o wallbox, è possibile installare una stazione dedicata per migliorare la qualità della propria ricarica: grazie a questa stazione è infatti possibile tracciare i consumi, regolare la potenza della carica e persino gestire la ricarica da remoto. Non è necessario cambiare contatore quando si installa un dispositivo di ricarica per veicoli elettrici a casa, però bisogna comunque rimanere entro i limiti di kW previsti dal proprio contratto. Tenere l’auto in carica e utilizzare svariati elettrodomestici contemporaneamente, può far “saltare” il contatore. La soluzione in questi casi è o cambiare il contratto del contatore oppure installare una stazione con tecnologia “smart charging”, ovvero un dispositivo che regola automaticamente l’erogazione di elettricità in base all’assorbimento di potenza adoperato in quel momento.

Colonnine di ricarica: mi conviene un pieno di elettricità o di benzina?

È possibile notare come la ricarica di un veicolo elettrico sia più risparmiosa rispetto al rabbocco di carburante su un’auto con motore termico (diesel o benzina che sia), nonostante sia richiesto più tempo per effettuare la ricarica. Un’utilitaria elettrica avrà un range medio compreso tra i 300 e i 400km, ma il costo per una ricarica completa sarà di poco superiore ai 10€. Un’utilitaria con motore termico 1.2 benzina da 80 cavalli invece, nonostante un’autonomia superiore che si attesta intorno ai 650km, per fare il pieno richiederà una spesa superiore ai 60€. (ipotizzando un costo del carburante di 1.50€ per litro e un serbatoio di 45 litri)

Tuttavia, queste sono stime. Il costo complessivo di un “pieno” varia a seconda della capienza delle batterie e dell’autonomia stimata del veicolo. La capienza delle batterie influirà anche sul tempo complessivo di ricarica.

Colonnine di ricarica: I tempi di ricarica

Con ricarica lenta, il tempo richiesto per effettuare un ciclo di ricarica completo è di 8 ore. Tuttavia, la maggior parte dei costruttori di auto ha implementato la possibilità di effettuare una ricarica rapida in 30 minuti che riempie le batterie all’80%, così da avere abbastanza energia per svolgere tutte gli spostamenti che si desiderano senza innescare l’ansia da ricarica. 

Spesso con i prodotti che utilizzano batterie al litio di cui disponiamo quotidianamente (come pc,tablet o cellulari) è consigliabile effettuare cicli completi di ricarica per preservare le batterie il più possibili e non causare scaricamenti anomali. Questo tipo di preoccupazione è nato anche verso le automobili con propulsione elettrica, ma questa logica, fortunatamente non vale per le batterie dei veicoli elettrici, anzi: le case automobilistiche invitano al “biberonaggio”, ovvero piccoli rabbocchi frequenti di energia. Con un veicolo elettrico non è necessario scaricare quasi totalmente le batterie per poi attivare il ciclo di ricarica, è bensì possibile “ricaricare le pile” ogni qualvolta lo si desideri senza ansie o preoccupazioni.

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