Ricarica delle auto elettriche: come funziona?

La stazione di ricarica

La rete elettrica è la base dell’infrastruttura di ricarica. In tutto il mondo viene utilizzata principalmente la corrente alternata (CA, dall’inglese alternating current, AC), per via dei numerosi vantaggi. Nella corrente alternata la polarità della corrente viene cambiata sistematicamente. Pertanto, la corrente arriva alla stazione di ricarica come corrente alternata. Un attimo, però! L’auto elettrica è dotata di una batteria che deve essere ricaricata con la corrente continua (CC, dall’inglese direct current, DC). Perché le batterie si possono caricare soltanto con la corrente continua.

E cosa succede allora? Dipende dalla stazione di ricarica utilizzata. Nel caso di una stazione di ricarica CC la conversione dalla corrente alternata alla corrente continua avviene già nella colonnina. Ciò significa che la batteria dell’auto elettrica può essere ricaricata direttamente: questo processo dura, a seconda della batteria, da 10 a 15 minuti con una potenza di circa 350 kW. Ci si potrebbero ricaricare contemporaneamente 60 000 batterie di cellulare o accendere 3500 lampadine da 100 watt in una volta.

Con una wallbox CA (stazione di ricarica a parete) o una stazione di ricarica CA la corrente alternata deve essere convertita in corrente continua nel veicolo. Le wallbox si trovano soprattutto in luoghi nei quali l’auto può sostare per un periodo prolungato, ad esempio, a casa o su un piazzale aziendale. In questi casi la ricarica completa dura, a seconda del convertitore installato nell’auto, da 3 a 4 ore circa (con un convertitore integrato da 22 kW) o da 6 a 8 ore (con un convertitore integrato da 11 kW).

Immagine di un’auto che viene ricaricata in una stazione di ricarica rapida CC con corrente continua o in una wallbox CA con corrente alternata.

In Svizzera le wallbox sono più diffuse delle stazioni di ricarica (rapida) CC. Il motivo principale è che installarle e gestirle costa meno. Le stazioni di ricarica rapida CC sono molto più grandi delle wallbox CA e necessitano di potenze di collegamento molto elevate (pari al fabbisogno di 6–8 case unifamiliari). In teoria sarebbe possibile ricaricare un’auto elettrica anche dalle comuni prese elettriche domestiche. Tuttavia, per le auto elettriche questo è poco indicato, poiché il carico continuo potrebbe sovraccaricare la presa: le prese elettriche di casa, così come gli impianti elettrici, potrebbero surriscaldarsi e provocare, in casi limite, un incendio (le prese elettriche domestiche in Svizzera sono protette tipicamente con fusibili da 10 ampere circa, in Europa in parte con ampere anche maggiori o addirittura minori).

Il connettore

Il connettore si differenzia in base alla stazione di ricarica (CA o CC).

Per una stazione di ricarica con corrente alternata (CA, ad esempio una wallbox), il tipo di connettore più diffuso è il connettore di tipo 2 ed è lo standard anche presso i marchi del gruppo VW. In questo modo si garantisce che la fonte di energia e il veicolo combacino dappertutto.

Per i box di ricarica da collegare a casa tramite connettore sono consigliati i connettori CEE. Questi sono più adatti per correnti elevate e processi di ricarica di lunga durata. Il connettore CEE viene già impiegato, ad esempio, per i camper e le roulotte ed è un classico connettore da campeggio (monofase, connettore blu, 3,7 kW). Per la ricarica nel proprio garage si consiglia di utilizzare, se possibile, almeno il connettore di ricarica CEE per correnti industriali (trifase, connettore rosso, da 11 kW con 16 A o da 22 kW con 32 A). Tuttavia è raccomandabile far collegare a un elettricista la wallbox fissa all’impianto domestico.

Per la ricarica con corrente continua (nelle stazioni di ricarica rapida CC) spesso viene utilizzato il Combined Charging System (CCS). Qui il connettore di tipo 2 viene semplicemente integrato con due contatti di potenza supplementari per la funzione di ricarica rapida. Questo tipo di connettore viene anche chiamato «Combo 3». Così l’auto può essere ricaricata da una fonte di energia sia CA, sia CC. Diverse associazioni e commissioni internazionali hanno già confermato il CCS come standard di ricarica rapida per le auto elettriche. CCS è anche lo standard per la ricarica rapida presso i marchi del gruppo AMAG.

Un altro standard diffuso per la ricarica CC è il CHAdeMO (CHArge de MOve). Questo viene utilizzato soprattutto dai marchi automobilistici giapponesi e francesi.

Immagine che confronta i tipi di connettore «tipo 2», «CEE», «CCS» e «CHAdeMO».

Nelle stazioni di ricarica rapida viene utilizzato frequentemente il CCS.

Il bilancio ecologico

Con le auto elettriche si guida di principio a zero emissioni e in fatto di bilancio ecologico queste sono molto più avanti rispetto ai motori a combustione. Possiamo, pertanto, affermare, che le auto elettriche sono molto più ecocompatibili se si considera soltanto la guida vera e propria. Tuttavia, anche l’elettricità, o meglio il mix energetico, che si utilizza per ricaricare influisce sull’ecosostenibilità dell’auto elettrica. Raramente l’elettricità proviene interamente da fonti rinnovabili come l’energia eolica, solare o idroelettrica. Il bilancio ecologico di un’auto elettrica non è pertanto uguale a zero. Se l’elettricità proviene, ad esempio, esclusivamente da centrali elettriche a lignite, il bilancio ecologico è addirittura peggiore. In più, per fabbricare la batteria viene consumata molta energia. Questo è un fattore da non sottovalutare nelle batterie di dimensioni molto grandi, ad esempio quelle per i SUV con propulsione elettrica.

Il futuro

Attualmente la quota di auto puramente elettriche è dello 0,4 percento rispetto a tutte le auto immatricolate in Svizzera (fonte: Ufficio federale di statistica). Ma il mercato continua ad evolversi. Le stazioni di ricarica pubbliche sono ancora merce rara e chi abita in affitto senza avere un garage si chiede dove poter ricaricare la propria auto.

Una rete di ricarica che si ingrandisca costantemente e dove poter ricaricare in tempi sempre più rapidi è di importanza decisiva per la diffusione delle auto elettriche. Attualmente il gruppo VW sta ampliando, in collaborazione con Audi e Porsche, nonché Shell, BMW, Daimler e Ford, l’infrastruttura di ricarica per le auto elettriche in tutta Europa, soprattutto sulle autostrade, attraverso le stazioni di ricarica rapida sotto il label «Ionity».

Altrettanto importante è l’evoluzione che riguarda la ricarica nella quotidianità. Anche in quest’ambito si aspira a semplificare il più possibile la ricarica. Come sarà il futuro dipende anche dalle misure di promozione dello Stato, nonché dal diverso comportamento di mobilità della popolazione svizzera. Volkswagen AG investirà fino al 2023 quasi 30 miliardi di euro nell’elettromobilità. Entro dieci anni sulle strade di tutto il mondo circoleranno 22 milioni di veicoli elettrici. Lo sviluppo dell’elettromobilità rimane pertanto un tema molto interessante.