Charged Up: capire il mercato delle infrastrutture EV e il suo ruolo per l'IoT
Il mercato delle infrastrutture per veicoli elettrici in Nord America e in Europa dovrebbe passare da 3,4 milioni di punti di ricarica connessi nel 2020 a 7,6 milioni entro il 2025.
Connettività cellulare utilizzata fino al 50% di tutte le configurazioni EV in Europa e Nord America
L'infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici è diventata un business IoT globale, i principali operatori del Nord America, dell'Europa e della Cina dominano questo mercato ed espandono le loro attività.
Esistono diverse tecnologie e standard di ricarica, ma pochi operatori come Tesla hanno definito uno standard globale.
Crescita dell'IoT nei veicoli elettrici: parliamo di cifre e attori chiave
Nonostante le sfide poste dalla pandemia COVID-19, le interruzioni della catena di approvvigionamento e la crisi energetica, il mercato dei veicoli elettrici rimane un mercato in crescita. La crescita dei veicoli elettrici migliora i profili ambientali, sociali e di governance (ESG) delle imprese e coinvolge un maggior numero di investitori socialmente responsabili. L'Unione Europea ha introdotto il programma “Fit for 55” con l'obiettivo di ridurre di almeno il 55% le emissioni di gas serra entro il 2030. Contemporaneamente, l'amministrazione Biden ha proposto l'adozione del 50% di veicoli elettrici (EV). La connettività IoT, in questo contesto, contribuisce molto all'ottimizzazione dell'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici, rendendola più efficiente e sostenibile.
I sensori e le reti IoT sono ampiamente utilizzati nelle stazioni di ricarica mobile, rendendole più accessibili agli automobilisti. I ruoli dell'hardware, del software e della connettività IoT sono versatili e comprendono l'ottimizzazione delle operazioni e della manutenzione delle stazioni, o il trasferimento ininterrotto dei dati al cloud.
Berg Insight prevede che entro il 2025 l'Europa e il Nord America raggiungeranno 7,9 milioni di punti di ricarica EV interconnessi. Nel 2020 i punti di ricarica segnalati erano 3,4 milioni. Inoltre, all'inizio dello studio circa il 50% dei punti di ricarica in Europa e il 40% in Nord America erano dotati di connettività cellulare. Queste stazioni si affidavano principalmente a tecnologie come Wi-Fi, GPRS o 4G per la comunicazione tra gli operatori dei punti di ricarica e i conducenti di veicoli elettrici, mentre le restanti stazioni erano dispositivi tradizionali non connessi.
Inoltre, secondo le proiezioni di Gartner, entro il 2026 i veicoli a marchio cinese dovrebbero rappresentare oltre il 50% delle vendite totali di veicoli elettrici a livello mondiale, il che significa una potenziale crescita dei dispositivi di ricarica per veicoli elettrici corrispondenti negli anni a venire.
Di seguito è riportata una panoramica dei fornitori di apparecchiature di ricarica per veicoli elettrici in base alle due regioni sopra citate.
Ulteriori informazioni su regioni, fornitori e software sono contenute nella seguente ricerca di
Berg Insight: Infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici in Europa e Nord America
Gartner: Secondo Gartner, il 2023 è il momento della verità per i veicoli elettrici a batteria
Counterpoint: Infrastrutture di ricarica Archivi - Counterpoint (counterpointresearch.com
Il rapporto tra sensori e reti IoT e la ricarica dei veicoli elettrici
Le reti IoT possono semplificare la transizione verso una più ampia adozione dei veicoli elettrici, fornendo dati in tempo reale agli automobilisti senza interruzioni. I sensori dotati di funzionalità di monitoraggio valutano continuamente lo stato operativo delle apparecchiature di ricarica. Ciò include l'esame dei componenti di alimentazione, della stabilità della tensione e dell'integrità dei cavi di ricarica, tra gli altri parametri. Trasmettono queste informazioni ai sistemi di gestione centrale e, in caso di malfunzionamenti, possono essere attivati protocolli di manutenzione automatizzati e programmati gli interventi dei tecnici.
Inoltre, i dati provenienti da queste stazioni di ricarica aiutano i gestori dei punti di ricarica (CPO) e le utility a operare in modo più efficiente. Condividendo i dati di utilizzo, i CPO e le utility possono collaborare per gestire in modo efficace i picchi di domanda e ridurre i picchi di consumo di elettricità.
Ecosistema di ricarica dei veicoli elettrici
L'infrastruttura EV connessa all'IoT opera attraverso una rete di componenti e soggetti interessati. I veicoli elettrici (EV) interagiscono con i punti di ricarica, utilizzando le reti IoT per comunicare con le apparecchiature dei punti di ricarica. Gli operatori dei punti di ricarica gestiscono le unità di ricarica, assicurando l'alimentazione e la distribuzione dell'energia, mentre i sistemi di dati cloud raccolgono ed elaborano le informazioni. Gli operatori di roaming facilitano l'accesso continuo ai punti di ricarica e i servizi di eMobility uniscono il tutto, offrendo soluzioni complete sia agli utenti di veicoli elettrici che ai fornitori di infrastrutture.
Scoprire gli aspetti della sicurezza: OCPP e DNS
Ovviamente i progetti di ricarica dei veicoli elettrici, che spesso vengono implementati per un periodo di 10 anni, necessitano di affidabilità. La connettività IoT garantisce che i fornitori di servizi di ricarica EV possano elaborare efficacemente le transazioni e fornire dati telemetrici in tempo reale, monitorare e gestire da remoto, riducendo i costi operativi e migliorando i tempi di attività.
L'Open Charge Point Protocol (OCPP) è uno standard per le stazioni di ricarica EV, ma le versioni precedenti mancavano di misure di sicurezza complete. La connettività cellulare può colmare queste lacune, in particolare con la versione 2.0 dell'OCCP, stabilendo canali di comunicazione sicuri e crittografati ed evitando potenziali minacce informatiche.
Allo stesso tempo, i servizi DNS privati sono vulnerabili agli attacchi e rappresentano un rischio per i caricabatterie EV. I caricabatterie connessi alla rete cellulare possono bypassare i servizi DNS pubblici utilizzando server DNS privati all'interno dell'infrastruttura del fornitore di servizi cellulari (CSP), garantendo la protezione da attacchi esterni.
La connettività cellulare consente la visibilità dei dati per i fornitori di servizi dei punti di ricarica, migliorando il rilevamento delle intrusioni. I dati sul consumo, gli errori di connettività e i modelli di traffico possono essere raccolti a livello centrale, consentendo di reagire tempestivamente a potenziali violazioni della sicurezza. Analizzando il consumo di dati e gli errori di rete, i fornitori di servizi possono identificare e ridurre rapidamente le minacce alla sicurezza, garantendo servizi di ricarica ininterrotti.
Gestire la disponibilità di infrastrutture, l'ansia da autonomia e l'interoperabilità
L'adozione diffusa dei veicoli elettrici (EV) deve affrontare una sfida significativa legata alla disponibilità di infrastrutture di ricarica. Questo problema è particolarmente sentito nelle regioni rurali e meno densamente popolate, dove la scarsità di stazioni di ricarica può impedire ai potenziali acquirenti di veicoli elettrici di effettuare il passaggio. La tecnologia IoT cellulare consente di monitorare e gestire in tempo reale le stazioni di ricarica esistenti. Aiuta a identificare le aree con una domanda elevata e facilita l'installazione strategica di nuove stazioni di ricarica.
D'altra parte, l'ansia da autonomia, la paura di esaurire la batteria prima di raggiungere una stazione di ricarica, è diventata il secondo ostacolo più significativo all'adozione dei veicoli elettrici, superando il costo iniziale. Grazie alla connettività IoT cellulare, i veicoli elettrici possono accedere a informazioni istantanee sulle stazioni di ricarica nelle vicinanze. I conducenti possono ricevere notifiche e raccomandazioni su quando e dove effettuare la ricarica in base al percorso e alla capacità residua della batteria.
Regioni e reti di ricarica diverse spesso utilizzano standard di ricarica differenti, creando problemi di compatibilità per i proprietari di veicoli elettrici che potrebbero trovarsi in difficoltà nell'utilizzare reti di ricarica diverse. L'IoT cellulare funge da ponte tra i diversi standard di ricarica. Quando il proprietario di un veicolo elettrico lo collega a una stazione di ricarica, il sistema IoT cellulare identifica i requisiti del veicolo e comunica con la stazione per garantire l'utilizzo del protocollo di ricarica corretto. Questa interoperabilità semplifica il processo di ricarica, rendendolo privo di problemi per i conducenti di veicoli elettrici.
Standard di ricarica diversi (Europa, Nord America, Giappone, Cina, a livello globale)
Per riassumere
L'espansione dei punti di ricarica per veicoli elettrici connessi all'IoT rappresenta una risposta solida alle sfide che il settore dei veicoli elettrici deve affrontare. In particolare, i principali operatori in Europa, Nord America e Cina stanno adottando rapidamente le tecnologie IoT e quasi la metà di essi utilizza le reti cellulari per migliorare la sicurezza, potenziare le strategie infrastrutturali e soddisfare le esigenze di interoperabilità. Le reti cellulari stanno cambiando il panorama della ricarica dei veicoli elettrici, rendendolo più efficiente, sicuro e orientato verso un futuro più sostenibile.