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Tecnologie abilitanti la diffusione dei veicoli elettrici stradali plug-in: sistemi di accumulo, ricarica e telecomunicazioni

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Tecnologie abilitanti la diffusione dei veicoli elettrici stradali plug-in: sistemi di accumulo, ricarica e telecomunicazioni

Il presente documento è stato redatto nell’ambito del progetto “Impatto sul sistema elettrico della potenziale diffusione dei veicoli elettrici” definito nell’Accordo Triennale tra il Ministero dello Sviluppo Economico e E.R.S.E. S.p.A. firmato il 29 Luglio 2009. La sempre crescente attenzione per l’ambiente e l’interesse al miglioramento della qualità dell’aria, nonché gli obiettivi europei di riduzione dell’impatto climatico al 2020, hanno fatto sì che il tema della mobilità elettrica stia godendo di rinnovato interesse, dopo alcuni decenni in cui si sono viste solo poche applicazioni di nicchia. In questi ultimi mesi si stanno concentrando gli sforzi dei molti attori coinvolti nella sfida della mobilità elettrica: costruttori di veicoli, produttori di batterie, società di produzione e vendita di energia, società di distribuzione di energia elettrica, Ministeri, Autorità di regolazione, enti di standardizzazione. A questo panorama si è giunti in quanto, proprio a partire dagli ultimi anni, si sono create le premesse per superare una serie di ostacoli tecnologici che di fatto impedivano un vero sviluppo del veicolo elettrico. Nel presente Rapporto vengono analizzate quelle che sono considerate le tecnologie “abilitanti” per una introduzione e una massiccia diffusione dei veicoli elettrici, e precisamente gli accumulatori chimici, le tecnologie di ricarica e le tecnologie ICT. Nel Capitolo 1, dopo aver presentato lo stato dell’arte delle tecnologie di accumulo per veicolo elettrico, con la definizione dei parametri caratteristici, sono esaminate le due tecnologie più promettenti per un utilizzo veicolare, rappresentate dagli accumulatori agli ioni di litio, sia con elettrolita liquido che con elettrolita polimerico, e dalla batteria sodio/cloruro di nichel, comunemente nota come batteria ZEBRA™. Nel Capitolo 2 sono riportati i risultati delle prove su due batterie litio-ioni di tecnologia diversa. Si tratta di una batteria litio-ioni con elettrolita liquido costituita da 10 celle Thundersky da 90 Ah, 3,6 V/cella e di una batteria litio-ioni con elettrolita polimerico della Kokam, anch’essa costituita da 10 celle in serie da 100 Ah, 3,7 V/cella. La procedura di prova, messa a punto da ERSE, utilizzata per i test di caratterizzazione è riportata in Appendice A. Nel Capitolo 3 sono presentati i principali aspetti di interazione tra i veicoli elettrici e la rete di distribuzione, in particolare l’architettura dei sistemi di ricarica, le tipologie di ricarica, le caratteristiche dei principali componenti, le modalità di negoziazione tra il sistema di ricarica e la rete, le necessità di predisposizione delle infrastrutture per sostenere la diffusione delle auto elettriche. Il Capitolo 4 è poi dedicato alla comunicazione tra veicolo elettrico e rete: dopo aver definito i principali requisiti di comunicazione di questo caso particolare di nodo all’interno di una smart grid, sarà condotta una panoramica delle principali tecnologie di comunicazione disponibili e saranno presentati i – finora pochi – esempi di soluzioni adottate dai costruttori (in particolare, Ford e General Motors).

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