La crisi che verrà

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NOTA [12/10/2021]: per rispondere alle richieste che mi sono pervenute da qualche lettore, mi sono impegnato a cercare di mantenere correnti i dati, aggiornando i grafici con cadenza grosso modo trimestrale (la cadenza con la quale vengono aggiornate le fonti primarie

Mi accorgo che gli appassionati di Mobilità Elettrica provano un certo piacere nel contemplare lo stato confusionale in cui versa il campo “avverso”: in effetti gli interventi piuttosto sconclusionati di personaggi di primissimo piano come gli AD di Bosch e Toyota non fanno che confermare che l’industria Automotive non ha mai veramente creduto alla rivoluzione elettrica ed ora in moltissimi casi si ritrova, come si suol dire con licenza poetica, con le braghe calate.

Io continuo a ritenere che i tempi siano molto lunghi e che perciò i margini di manovra siano tutt’altro che scomparsi, anche perché il campo elettrico ha le sue belle sfide industriali da affrontare.

La prima è stata quella di mettere in linea una sufficiente capacità produttiva per rispondere ad una domanda esplosiva imprevista; questo è stato sicuramente vero fino alla prima metà del 2020, ma probabilmente è in via di risoluzione: ci vuole tempo perché convertire una linea di produzione è affare complicatissimo e costosissimo, ma i numeri ci dimostrano che la situazione sta migliorando.

La seconda sfida è di carattere infrastrutturale; limitiamoci alla situazione italiana della quale conosciamo bene i dati: qualche tempo fa mettemmo in evidenza da queste pagine che esisteva una correlazione molto forte tra la abbondanza della infrastruttura di ricarica fast DC e la diffusione di EV e come l’Italia fosse in drammatico ritardo da questo punto di vista:

In effetti il ritardo si è andato ulteriormente accumulando, con le immatricolazioni che sono quasi triplicate quest’anno e più che raddoppieranno l’anno prossimo.

In questo grafico vediamo l’evoluzione del parco circolante EV con quello dell’infrastruttura di ricarica Fast DC (nota* sulle fonti dei dati).

Ultimo aggiornamento: 30 settembre 2021

Come si vede, mentre l’infrastruttura cresce grosso modo linearmente, il parco sta crescendo con un ritmo molto più elevato: ci troviamo infatti nella fase esponenziale della sigmoide di accrescimento.

Per valutare gli effetti di queste due curve che crescono a ritmi così diversi dobbiamo comprendere il concetto di Tasso di Occupazione.

Cos’è il “tasso di occupazione” ?

Per semplificare il calcolo facciamo l’ipotesi che le EV in circolazione siano tutte identiche, che percorrano 10.000 km/anno consumando 200 Wh per km; inoltre ipotizziamo che l’80% del fabbisogno di energia elettrica sia caricato a casa propria. Ogni EV in circolazione ha bisogno perciò di caricare fuori casa circa 400 kWh all’anno; le 55.000 BEV circolanti in Italia avranno perciò bisogno di 22.000 MWh. Ma quante stazioni servono per erogare questa energia?

Ancora per semplificare, ipotizziamo che le stazioni Fast DC siano tutte da 50 kW: nelle 8.760 ore di un anno questa può erogare 438.000 kWh, ma visto che difficilmente l’automobilista è disposto ad attendere pazientemente il proprio turno magari nel cuore della notte, soprattutto vista la consuetudine italiana nella “ricarica” fossile di trovare il distributore quasi sempre libero (cosa che non avviene in altri Paesi) dobbiamo ridurre le ore di servizio a circa 5.000 all’anno (che corrispondono a circa 14 ore giornaliere, ad esempio dalle 7:00 alle 21:00), scendendo ad un totale erogabile di circa 250 MWh all’anno.

Il “Tasso di Occupazione” (o TDO) non è altro che il rapporto istantaneo tra il fabbisogno di energia elettrica fuori casa del parco e l’energia erogabile dall’infrastruttura esistente e, in sostanza, misura quanto è “occupata” l’infrastruttura o, in altre parole, quante sono le probabilità che fermandosi ad una stazione, l’automobilista la trovi già occupata.

Se le stazioni funzionassero per tutte le 14h ininterrottamente (TDO=100%) dunque ne basterebbero 88, ma com’è ovvio ne servono di più.

L’andamento del TDO negli ultimi 3 anni

Abbiamo visto che il TDO si calcola nel tempo e, con i dati di installazioni e immatricolazioni relativi all’Italia(*) ricaviamo quest’altro diagramma:

Ultimo aggiornamento: 30 settembre 2021

Le due linee grigie rappresentano i due estremi (servizio su 24h o su 8h giornaliere), mentre quella rossa rappresenta l’ipotesi realistica di 14 ore giornaliere di servizio. La linea tratteggiata orizzontale indica invece il TDO delle circa 80.000 pompe di benzina (distribuite su circa 20.000 stazioni) esistenti in Italia, ciascuna delle quali è in grado di erogare 50 litri di carburante in 3 minuti.

In altre parole, in Italia capita meno di una volta su 10 di trovare la pompa della benzina occupata; per il guidatore elettrico questo fino ad oggi è capitato ancor più raramente, ma a fine 2020 il livello di servizio elettrico si è portato sui livelli della rete fossile.

I dati riferiti al 2021 sono ovviamente solo proiezioni basate su queste due ipotesi:

  1. estrapolazione del tasso di installazioni dell’ultimo anno a tutto il 2021
  2. previsione di incremento del parco di circa 70.000 nuove immatricolazioni elettriche.

Se queste ipotesi si concretizzassero, a fine anno potremmo trovare la stazione occupata una volta su cinque!

Scomporre la media

Ma la situazione è un po’ più complessa; nel “Totale” rappresentato dalla linea rossa comprende due componenti tra di loro molto diverse:

  • la rete dei SuperCharger Tesla (dedicata solo alle vetture omonime)
  • la rete non-Tesla (a cui possono accedere tutte le vetture elettriche)

Come sono i TDO di queste due sotto-reti? Per semplificare, facciamo l’ipotesi che le vetture Tesla carichino fuori casa SOLO sulla rete dei SuperCharger (cosa che ovviamente non è vera) e ricalcoliamo l’andamento del Tasso di Occupazione delle due sotto-reti tenendo conto di immatricolazioni ed installazioni, ma tenendo conto anche del fatto che la rete Tesla è un po’ più veloce, mediamente, della rete non-Tesla.

La curva rossa vista sopra si scompone pertanto in una curva verde (rete non-Tesla) ed una curva blu (rete Tesla):

Ultimo aggiornamento: 30 settembre 2021

Come si vede le due sotto-reti sono in condizioni molto diverse: la rete Tesla evidenzia un TDO che solo adesso arriva a sfiorare il 3% (la sovrastima per via del fatto che qualcuna delle 6.900 Tesla circolanti in Italia si rifornisce anche alle stazioni non-Tesla, probabilmente si compensa perché, soprattutto d’estate, da noi circolano anche i turisti provenienti dall’estero) mentre la rete non-Tesla ha già superato il 20% e potrebbe superare il 40% entro fine 2021.

Questo si spiega con il dato complessivo che il parco circolante Tesla costituisce solo il 14% del totale elettrico, ma la rete SuperCharger offre il 40% degli stalli di ricarica DC disponibili in Italia.

Perché dobbiamo tener d’occhio il TDO?

Il TDO si traduce nella probabilità di trovare la stazione di rifornimento occupata, cioè di dover attendere il proprio turno il che vuol dire (almeno) raddoppiare la durata della sosta: i pochi minuti in più a benzina possono diventare un’ora in più in elettrico e se per chi viaggia per piacere si tratta solo di una seccatura, per chi viaggia per lavoro può rappresentare un disservizio talmente grave da bloccare la transizione all’elettrico della flotta aziendale.

La soluzione che propone OneWedge è perciò semplicemente quella di affiancare alla rete di ricarica esistente riservata all’utenza Consumer una rete riservata all’utenza Business, segregata dalla prima e caratterizzata da un TDO molto inferiore.


Nota (*) sulle fonti: I dati relativi alle immatricolazioni provengono da UNRAE; quelli relativi alle stazioni installate in Italia provengono dallo European Alternative Fuel Observatory; mi sarebbe piaciuto confermarli con i dati provenienti da OpenChargeMap e dal rapporto annuale Motus-E, ma ho ottenuto valori molto discordanti tra di loro e, non riuscendo a riconciliarli, ho deciso di analizzare solo EAFO come fonte “ufficiale”.


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