Los vehículos eléctricos (EV) están aumentando constantemente su cuota de mercado a expensas de los motores de combustión interna. vehículos. El crecimiento está impulsado por varios factores. Quizás lo más importante es que los precios de los vehículos eléctricos han comenzado a bajar a medida que se intensifica la competencia en la industria. Están surgiendo nuevos actores y modelos, lo que ha llevado a varios fabricantes de vehículos eléctricos establecidos a bajar sus precios. Al mismo tiempo, los gobiernos de todo el mundo han dejado claro que ven la electrificación del transporte como un medio fundamental para reducir las emisiones de carbono y continúan implementando nuevas regulaciones para reducir el consumo de combustibles fósiles. Además, se ha adoptado una amplia gama de paquetes de estímulo fiscal, dirigidos a inversiones en infraestructura de carga y otros aspectos de la movilidad eléctrica para aumentar la proporción de vehículos eléctricos en las carreteras, escribe Berg Insight.
El mercado de carga de vehículos eléctricos ha crecido significativamente en los últimos años, a pesar de los recientes obstáculos económicos y desafíos relacionados con la cadena de suministro. La base total instalada de puntos de recarga en Europa ascendió a aproximadamente 7.1 millones en 2022, incluidos alrededor de 0.5 millones de puntos de recarga públicos y 6.6 millones de puntos de recarga privados. Los puntos de carga privados incluyen todos los puntos de carga dedicados, excluidos los cargadores públicos definidos por el Observatorio Europeo de Combustibles Alternativos (EAFO). Los puntos de carga privados pueden ser puntos de carga domésticos, puntos de carga en el lugar de trabajo y otros puntos de carga no disponibles o parcialmente disponibles para el público según la definición de EAFO.
El papel de los vehículos eléctricos en las futuras soluciones de movilidad
El mercado actual comprende principalmente tres tipos de vehículos eléctricos: vehículos eléctricos de batería (BEV), vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV) y vehículos eléctricos híbridos (HEV). Las baterías de los BEV y PHEV se pueden cargar utilizando fuentes de energía externas, como enchufes domésticos o estaciones de carga para vehículos eléctricos designadas, mientras que las baterías de los HEV se cargan mediante el funcionamiento del vehículo. Las estaciones de carga son cruciales para respaldar la flota de vehículos eléctricos en rápida expansión, lo que hace que los respectivos mercados sean altamente interdependientes. La adopción de ambos debe seguir el ritmo para reducir la ansiedad por la autonomía y garantizar una experiencia de conducción fluida.
Las ventas de vehículos eléctricos nuevos han crecido rápidamente en los mercados europeos durante varios años. En 2022, las nuevas matriculaciones de BEV en la región UE+AELC+Reino Unido crecieron un 30% hasta 1.6 millones de vehículos. Además de esto, en 920,000 se matricularon 2022 nuevos PHEV. La tendencia también ha continuado durante la primera mitad de 2023, y las ventas combinadas de BEV y PHEV crecieron un 28% en comparación con el primer semestre de 1.
El ecosistema de carga de vehículos eléctricos
El mercado de carga de vehículos eléctricos alberga una variedad de diferentes tipos de actores. Varios proveedores de hardware son fabricantes especializados de estaciones de carga para vehículos eléctricos que se centran más o menos exclusivamente en estos productos, y algunos incluso se centran únicamente en estaciones de carga de CA o CC. Además de los fabricantes de vehículos eléctricos y cargadores de vehículos eléctricos, el mercado incluye actores que ofrecen soluciones de gestión de estaciones de carga, operación de estaciones de carga y servicios de movilidad eléctrica. El alcance del negocio varía: algunas empresas ofrecen soluciones de extremo a extremo que incluyen hardware, software y servicios, mientras que otras se especializan en una parte específica de la cadena de valor.
Las dos principales categorías de servicios dentro de la industria de carga de vehículos eléctricos son los operadores de puntos de carga (CPO) y los proveedores de servicios de movilidad eléctrica (eMSP). Un operador de puntos de recarga (CPO) gestiona una o varias redes de estaciones de recarga. El operador no necesariamente es propietario de las estaciones de carga, pero es responsable del mantenimiento, servicio y administración de las estaciones de carga de la red. Por ejemplo, una cooperativa de vivienda puede instalar estaciones de carga y contratar a un CPO para que sea responsable de mantener los cargadores en funcionamiento y distribuir el costo de carga entre los usuarios de las estaciones de carga.
Los proveedores de servicios de movilidad eléctrica (eMSP) operan principalmente en el segmento de carga pública y ofrecen a los conductores de vehículos eléctricos acceso a las estaciones de carga en sus redes conectadas. Esto se logra proporcionando medios de autenticación en las estaciones de carga, como cuentas de clientes, tarjetas o etiquetas RFID y aplicaciones de carga. En la mayoría de los casos, los CPO también actúan como eMSP, pero hay ejemplos de empresas que actúan únicamente como CPO o eMSP.
Los conceptos básicos de la carga de vehículos eléctricos
La velocidad a la que se carga un vehículo eléctrico se mide en kilovatios (kW) y la capacidad de la batería del vehículo eléctrico para almacenar energía se mide en kilovatios-hora (kWh). Hay dos tipos principales de cargadores de vehículos eléctricos (cargadores de CA y cargadores de CC), denominados según el tipo de corriente eléctrica que suministran al vehículo. En Europa, se suele decir que un cargador capaz de cargar más de un vehículo simultáneamente tiene varios puntos de carga.
Los cargadores de CA son más sencillos y alimentan al vehículo eléctrico con energía CA de la red sin grandes transformaciones. Luego, un cargador a bordo en el vehículo convierte la energía de CA en energía de CC que se puede almacenar en la batería. En este caso, el cargador de a bordo suele ser el factor limitante en cuanto a la velocidad a la que se puede cargar la batería.
Los cargadores de CC son generalmente más grandes y complejos, ya que convierten la energía de CA de la red en energía de CC directamente, lo que permite que el proceso de carga evite el cargador a bordo del vehículo y alimente la electricidad directamente a la batería. En este caso, es la estructura de la batería o el cargador de CC lo que limita la velocidad a la que se puede cargar la batería.
Optimización energética
El software de gestión de estaciones de carga se utiliza para mejorar la eficiencia y la experiencia del usuario durante la carga. En entornos privados, el software de gestión permite a los conductores planificar sesiones de carga, registrar el consumo de energía y realizar un seguimiento de los costes. Las soluciones también proporcionan alertas para advertir en caso de mal funcionamiento, así como funcionalidad para compartir las estaciones de carga y asignar costos al usuario adecuado.
Otro aspecto importante de la gestión de las estaciones de carga es la gestión energética. Las soluciones de gestión energética permiten monitorizar y gestionar el consumo eléctrico del cargador y adaptarlo a las limitaciones de la conexión a la red local. Las funciones de gestión de carga pueden distribuir la carga entre los puntos de carga y el resto de la red local para reducir el riesgo de sobrecarga de fusibles y cortes de energía.
Las soluciones de respuesta a la demanda ajustan el consumo de energía de los cargadores para limitar la tensión de la red eléctrica. Por ejemplo, se puede programar la carga para que se realice en horas de menor actividad en la red, cuando los precios son más bajos. Las herramientas modernas de gestión de la energía también pueden considerar las contribuciones de las soluciones locales de generación y almacenamiento de energía, como baterías o vehículos eléctricos capaces de cargarse bidireccionalmente. Los argumentos a favor de funciones inteligentes de carga y equilibrio de carga se han vuelto aún más sólidos en vista del aumento de los costes energéticos.
Las actualizaciones de firmware seguras garantizan un rendimiento óptimo
La demanda de características de estaciones de carga inteligentes y convenientes subraya la necesidad de que los fabricantes preparen sus productos para el futuro para garantizar un rendimiento óptimo. Un componente fundamental de los esfuerzos de preparación para el futuro es la implementación de actualizaciones de firmware seguras. Las actualizaciones de firmware pueden garantizar que los cargadores sean compatibles con los nuevos modelos de vehículos eléctricos, así como aumentar la confiabilidad de los cargadores al minimizar el tiempo de inactividad. Al igual que cualquier dispositivo conectado, las estaciones de carga son susceptibles a riesgos de ciberseguridad. Los fabricantes pueden abordar las vulnerabilidades en el software de la estación de carga mediante actualizaciones de firmware y garantizar que permanezca segura contra posibles amenazas.
La conectividad celular ofrece flexibilidad e independencia
Los cargadores de vehículos eléctricos suelen contar con algún tipo de conectividad, como celular, Wi-Fi o conectividad fija. En un entorno privado, la conectividad celular ofrece distintos beneficios que otras opciones. Si un CPO es responsable de la estación de carga, conectarla con conectividad celular elimina posibles limitaciones e incertidumbres relacionadas con el uso de una red de terceros. La cobertura Wi-Fi puede ser limitada o fácilmente interrumpida en el sitio de instalación y las conexiones por cable pueden generar costos adicionales. Es posible que los clientes tampoco prioricen la mejora de la cobertura de Wi-Fi, ya que pocos dispositivos necesitan una conexión donde están instalados los cargadores de vehículos eléctricos. La conectividad celular permite instalar los cargadores donde sean más útiles para el conductor y no donde la conectividad esté disponible. Además, ofrece una conexión más confiable e independiente al cargador, lo que ayuda a mejorar el nivel de servicio.
La carga de vehículos eléctricos se beneficiará de la localización de eSIM
La conectividad celular es un habilitador esencial para la gestión remota de estaciones de carga, que debe optimizarse aún más para que la cobertura, el rendimiento y la seguridad coincidan con los requisitos de la implementación. El roaming tradicional puede cumplir con los requisitos de aplicaciones con volúmenes de datos bajos a medianos, pero puede carecer de soporte para conectividad a través de múltiples redes en un país determinado. El abastecimiento local de tarjetas SIM de operadores móviles locales siempre es una posibilidad, pero el modelo se vuelve cada vez más complejo cuando se escala a un número cada vez mayor de países.
Las eSIM abordan las deficiencias de las soluciones de conectividad celular tradicionales al permitir la gestión inalámbrica de múltiples perfiles de operador sin tener que reemplazar la tarjeta SIM física. A medida que la selección y personalización del operador pasa a la etapa posterior[1]a la implementación, los fabricantes pueden comprar grandes lotes de eSIM e instalarlas en sus cargadores sin decidir qué operadores utilizar. Con la tecnología eSIM, los cargadores pueden escanear redes automáticamente y descargar el perfil de operador más adecuado en el sitio de instalación cuando se encienden. Por lo tanto, la tecnología eSIM puede simplificar los procesos de fabricación e instalación, pero también preparar el dispositivo para el futuro contra cambios en la cobertura de la red.
El uso de un único proveedor de conectividad celular ofrece varios beneficios que agilizan las operaciones y reducen la complejidad. Una plataforma unificada para gestionar la conectividad centraliza el control de dispositivos y servicios, facilitando el seguimiento, la gestión y la resolución de problemas de la red, y proporciona un punto de integración. Con un solo proveedor, también es más fácil garantizar que todos los dispositivos cumplan con los mismos protocolos de seguridad y requisitos normativos, lo que reduce el riesgo de infracciones que pueden ocurrir debido a inconsistencias. medidas de seguridad
La interoperabilidad fortalece la cadena de valor de carga de vehículos eléctricos
La fragmentación del mercado de carga de vehículos eléctricos crea importantes desafíos relacionados con la interoperabilidad entre los distintos productos y soluciones. Un medio importante para mitigar los problemas que surgen en el mercado diversificado de carga de vehículos eléctricos es el protocolo de punto de carga abierto (OCPP), que proporciona al hardware de diferentes proveedores un lenguaje común para la comunicación con el software de gestión de estaciones de carga. Esto permite a las empresas especializarse en su segmento de la cadena de valor, como la carga de hardware, software o servicios. El OCPP también abre el mercado para actores como los CPO y les permite utilizar hardware que se adapte a sus diferentes sitios de instalación y software de gestión que se adapte a su operación. Además, un protocolo de comunicaciones estándar reduce el bloqueo tecnológico y reduce el riesgo de elegir proveedores nuevos y no probados.
El futuro de los sistemas de carga de vehículos eléctricos y de gestión de energía en el hogar
Es probable que los futuros sistemas de gestión de energía doméstica utilicen la batería de los vehículos eléctricos como respaldo adicional o incluso como reemplazo de las baterías domésticas. Vehículo a red (V2G) o vehículo a hogar (V2H) son sistemas en los que el vehículo puede devolver energía desde la batería. Esto requiere un cargador de vehículos eléctricos que tenga carga bidireccional. También puede requerir una actualización del sistema eléctrico de la casa para permitir la desconexión de la red. La funcionalidad de carga bidireccional está empezando a introducirse en los nuevos cargadores. Un vehículo eléctrico típico tiene una batería con una capacidad de aproximadamente 67 kWh. Los modelos de vehículos eléctricos de alta gama pueden tener baterías con una capacidad de más de 100 kWh. En comparación, los sistemas de almacenamiento de baterías para aplicaciones residenciales suelen tener una capacidad de 5 a 15 kWh. Debido a su tamaño, la batería de un vehículo eléctrico podría alimentar una casa durante varios días en caso de un apagón, mientras que una batería doméstica típica duraría sólo un día.
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- Fuente: https://www.iot-now.com/2024/03/28/143572-enhance-ev-charging-performance-with-cellular-connectivity/
