Le colonnine di ricarica per veicoli elettrici (EV-charger) sono oggi un mercato in rapida crescita.
Nel periodo 2021-2025 si prevede una crescita di 22,02 miliardi di dollari a livello globale (Technavio) e di 6,36 miliardi di dollari in Europa (Business Wire), raggiungendo un CAGR vicino al 31%. Situazione favorita anche dalla diminuzione del prezzo delle batterie agli ioni di litio, impiegate nella produzione di veicoli elettrici per la loro maggiore durata ed efficienza, nonché tempi di ricarica inferiori, rispetto a quelle al nichel.
Nonostante lo sviluppo costante del mercato, sia in Europa che in Italia si osserva però una significativa mancanza di punti di ricarica veloce (o “DC fast charger”). Nello specifico, MOTUS-E sottolinea che nel nostro paese soltanto il 6% dei punti di ricarica sono in corrente continua (DC) – cioè a ricarica veloce – contro il restante 94% in corrente alternata (AC) – a ricarica lenta.
Tuttavia, il PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza) ha annunciato 750 milioni di euro di finanziamenti per i punti di ricarica definiti “Fast” (≥ 50 < 100 kW), “Super-Fast 1” (≥ 100 < 200 kW) e “Super-Fast 2” (≥ 200 kW). Nello specifico, si prevede la realizzazione di 7.500 punti di ricarica veloce in autostrada, 13.755 nei centri urbani e 100 stazioni di ricarica sperimentali alimentate da tecnologie di stoccaggio dell'energia. Tale investimento si inserisce in un panorama di elettrificazione della mobilità (in particolare per l’automotive) già in forte crescita (a differenza del mercato dell'auto "normale" che frena bruscamente) e ha vari obiettivi, tra loro interconnessi: contribuire alla decarbonizzazione per orientarsi sempre di più verso un futuro “green-tech” e migliorare, di conseguenza, la qualità delle nostre vite.
Alla luce di questo scenario, nel settore della componentistica elettronica si assiste a una crescente domanda di prodotti in grado di soddisfare le esigenze del mercato delle colonnine di ricarica AC e, sempre di più, anche DC.
Consystem e la partnership con fornitori leader nel settore E-mobility
Consystem, distributore di componentistica elettronica con un’esperienza trentennale, vanta una solida partnership con le più importanti aziende del mondo nella produzione di soluzioni ad alte prestazioni per il mercato delle colonnine elettriche di ricarica, incluse quelle Fast e Super-Fast.
Tra queste figure ABB Embedded Power, azienda svizzero-svedese con una storia di eccellenza nel Power Supply iniziata più di 130 anni fa. ABB è costantemente impegnata nell’affrontare quelle che definisce come “le sfide energetiche del mondo” attraverso soluzioni tecnologiche che, riducendo le emissioni nocive e preservando le risorse naturali, rendono edifici e trasporti più efficienti e sicuri dal punto di vista energetico. Con tutto ciò che ne consegue in termini di impatto sul livello di qualità della vita a livello globale.
Su questa linea, l’azienda sta ponendo le basi per un futuro caratterizzato da una mobilità più intelligente, affidabile, senza emissioni, accessibile a tutti e ovunque grazie a un’ampia gamma di prodotti, tra cui soluzioni di alimentazione progettate specificamente per soddisfare le esigenze delle varie tipologie di stazioni di ricarica.
Oltre a soluzioni di Power Supply, altri componenti di cui sta visibilmente crescendo la domanda in ambito EV-charger sono: i filtri EMI, i connettori/cavi Tipo 2 e i moduli antenna NFC/RFID @ 13,56 Mhz. Di seguito, a tal proposito, una overview delle soluzioni proposte da Consystem per soddisfare ciascuna di queste esigenze.
L’importanza dei filtri EMI negli EV-charger
I filtri EMI devono garantire il corretto funzionamento, la sicurezza e la conformità delle colonnine elettriche, sia AC che DC (Super-Fast) alle normative relative all’emissione elettromagnetica.
In particolare, l'ingresso trifase per i caricatori rapidi DC richiede più fasi di conversione dell'alimentazione. Questo può introdurre un considerevole disturbo elettromagnetico nei sistemi, il che rende la conformità alle normative sulle emissioni (condotte e irradiate) complessa. Anche in uscita i disturbi elettromagnetici possono portare (soprattutto con tensioni molto elevate) a problemi di conformità dell’intero sistema e obbligare a dei redesign molto costosi (in termini economici e di tempo).
A queste esigenze risponde Astrodyne, multinazionale americana specializzata nel settore dell’alimentazione e gestione della potenza con un ampio portafoglio di soluzioni ad alta efficienza e alte prestazioni in dimensioni compatte.
La serie RP695: la nuova soluzione per EV-charger (anche Super-Fast) targata Astrodyne
La serie RP695 di Astrodyne TDI è la proposta di Consystem in termini di filtri EMI/EMC a doppio stadio ad alta corrente che opera fino a 1500 V DC. I filtri RP695 sono attualmente offerti con correnti nominali di 450 A, 600 A, 1000 A e 1600 A e valori del condensatore Y selezionabili da 0 a 2000 nF (e customizzabili su richiesta). Inoltre, la serie ha un isolamento (Line To Ground) di 6000 Vdc.
La serie RP695 si caratterizza anche per le sue dimensioni compatte: da 122 x 260 x 128 mm fino a 140 x 316 x 130 mm. Grazie a tali caratteristiche, questa serie di filtri EMI può semplificare il design-in ed essere facilmente installata laddove gli spazi sono critici (es. le colonnine di ricarica) garantendo al contempo una piena conformità, sicurezza ed efficacia del sistema. La serie è inoltre disponibile anche con opzione busbar.
Connettori (e cavi) Tipo 2
Le tipologie di connettori per collegare il cavo di ricarica alla presa del veicolo sono molteplici. Tra queste, i connettori Tipo 2 rappresentano lo standard europeo (IEC 62196-2): connettori trifase costituiti da 7 pin che permettono di collegarsi in maniera semplice a diverse tipologie di colonnine elettriche, sia domestiche che pubbliche. Consentono una ricarica tra 3 e 43 kW e possono supportare un’energia elettrica monofase fino a 16 A e trifase fino a 63 A.
Consystem ha recentemente stabilito una partnership con Degson, azienda hi-tech cinese produttrice di connettori e cavi di ricarica Tipo 2 per colonnine di ricarica AC (ricarica lenta) e DC (ricarica veloce).
Tali soluzioni si caratterizzano per: potenza di ricarica 4-150 kW AC & DC, tensione nominale fino a 1000 V, forza di inserzione < 140 N, cablaggio classe 5, classe di protezione IP54 e possibilità di customizzazione in base alle esigenze del cliente.
Al contempo, Degson sta lavorando all’offerta di connettori CCS (Combyned Charging System) - o CCS Combo 2 - che si basano sulla “combinazione” tra un connettore di tipo 2 e due pin aggiuntivi consentendo la ricarica rapida in corrente continua (DC). In particolare, possono caricare sia in AC che DC fino a 350 kW, a seconda di quanto stabilito dalle norme.
Moduli antenna: le proposte di Reyax Technology per il settore degli EV-Charger
Tra i componenti elettronici per EV-charger particolarmente richiesti rientrano i moduli antenna.
Un esempio è rappresentato dai moduli di Reyax Technology, soluzioni caratterizzate da alta qualità e affidabilità per i produttori di colonnine di ricarica.
In quest’ambito, Reyax propone l’RYRR10S, un sistema RFID e Near Field Communication (NFC) a 13,56-MHz con opzioni di programmazione integrate che rendono il dispositivo adatto a una vasta gamma di applicazioni, tra cui i sistemi di pagamento delle colonnine elettriche di ricarica. Tra le caratteristiche principali di questi moduli, si evidenziano: motore ST CR95HF NFC/RFID, supporto della Near Field Communication (NFC) ISO/IEC 18092, gestione del protocollo completamente integrata per ISO/IEC 15693, ISO/IEC 14443A, ISO/IEC 14443B, antenna integrata PCB e interfaccia UART/SPI opzionale.
La partnership tra Consystem e i produttori sin qui menzionati consente – grazie all’ampia esperienza della prima nella distribuzione di componentistica elettronica e alle soluzioni tecnologicamente avanzate dei secondi – di fornire ai clienti un supporto tecnico specializzato nella scelta delle soluzioni più adatte alle loro esigenze, ma anche alle diverse modalità di ricarica esistenti e alle nuove applicazioni.
In particolare, Consystem ha un team specializzato nell’ambito E-mobility/EV-charger composto da specialisti con un forte background tecnico che seguono il cliente in tutto il ciclo commerciale, stando al suo fianco dal design-in fino all’assistenza post-vendita
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