Ricarica onboard vs stazionaria: una panoramica completa

Il passaggio dalla combustione interna ai sistemi di propulsione elettrificati solleva molti interrogativi. Se un tempo il rifornimento di carburante si basava sulla logistica del combustibile liquido, ora gli OEM moderni devono rispondere a una domanda più complessa: Come e dove si ricaricheranno le vostre macchine?

Nell'ambito della conferenza virtuale The Future of Electrification 2025 di ZAPI GROUP, Marco Sabatini, Key Account Manager di ZIVAN, e Mourad Chergui, Senior Product Manager di Delta-Q Technologies, hanno discusso le opzioni disponibili nel webinar “Material Handling Equipment Battery Charging Trends”.
Dagli OEM tradizionali che cercano di abbracciare la transizione elettrica ai gestori di flotte alle prese con le sfide logistiche della ricarica, questa discussione offre indicazioni fondamentali per la scelta della soluzione ottimale.

Una panoramica dell'ecosistema di ricarica

I progressi degli ioni di litio e delle sostanze chimiche di nuova generazione hanno eliminato molte delle inefficienze che un tempo limitavano le operazioni delle flotte elettriche. 

Per i gestori di flotte, la risposta ai tempi di ricarica lenti non è più l'acquisto di un maggior numero di veicoli. Piuttosto, la risposta sta in sistemi di ricarica più intelligenti per massimizzare il tempo di attività di quelli che già possiedono.

Per raggiungere questo obiettivo, le strategie di ricarica odierne si basano su due architetture principali:

• I caricabatterie onboard offrono una versatilità senza pari, consentendo ai veicoli di attingere energia da un'ampia gamma di fonti. Tuttavia, la loro integrazione deve tenere conto di vincoli quali lo spazio, il peso e la gestione termica all'interno del design del veicolo.

• I caricabatterie stazionari forniscono livelli di potenza più elevati, consentendo una ricarica rapida e riducendo al minimo i tempi di fermo. Queste unità, tuttavia, richiedono un'infrastruttura dedicata, uno spazio fisico e un'attenta pianificazione per garantire la compatibilità con le operazioni dell'impianto.

Chiaramente, ogni approccio presenta vantaggi e limiti unici. 
La scelta del sistema giusto richiede una valutazione attenta dell'ambiente operativo, della composizione della flotta e degli obiettivi di scalabilità a lungo termine.

Caricabatterie onboard: Agevolare la flessibilità della flotta

Mentre i caricabatterie offboard hanno storicamente dominato le installazioni industriali, i moderni progressi dei sistemi on-board offrono vantaggi critici in ambienti più decentralizzati e mobili.
Approfondiamo alcuni vantaggi chiave dei caricabatterie di bordo:

• Flessibilità operativa - Grazie all'hardware di ricarica e ai protocolli di comunicazione integrati nel veicolo, le macchine possono fare rifornimento ovunque sia disponibile un'infrastruttura compatibile, sia in un cantiere remoto che utilizza l'alimentazione a corrente alternata, sia presso una stazione di ricarica pubblica, eliminando la dipendenza da postazioni fisse.
• Integrazione semplificata - OEM e operatori possono passare a flotte elettriche senza grandi investimenti infrastrutturali iniziali. Ciò è particolarmente importante per le strutture che non dispongono di spazio, capitale o capacità di autorizzazione per gli alloggiamenti di ricarica dedicati o per gli aggiornamenti di potenza.
  Riduzione dei tempi di inattività - I sistemi di bordo consentono di effettuare ricariche rapide durante le pause naturali - che si tratti di cambi di turno, pause pasto o periodi di inattività - per consentire operazioni su più turni senza interrompere i flussi di lavoro.
• Sicurezza integrata - I sistemi di protezione integrati, quali sovratensione, cortocircuito, monitoraggio termico e rilevamento dei guasti, aumentano la sicurezza della ricarica senza richiedere interventi esterni o sistemi specifici per il sito.
• Controllo potenziato della batteria - La comunicazione diretta con il sistema di gestione della batteria del veicolo (BMS) consente ai caricabatterie di bordo di ottimizzare dinamicamente la tensione, la corrente e la temperatura durante ogni sessione di carica, prolungando la durata della batteria e migliorando la costanza delle prestazioni.

I caricabatterie a bordo sono quindi adatti a settori verticali come l'edilizia, dove l'agilità e le operazioni distribuite superano la necessità di cicli di ricarica ultraveloci. 
Anche le operazioni fisse possono trarre vantaggio. Ad esempio, i gestori di magazzini che passano da un'infrastruttura fissa a soluzioni on-board possono riconvertire i locali di ricarica in spazi che promuovono attività che generano entrate dirette.

Caricabatterie stazionari: soluzioni affidabili per un'alimentazione costante

Nonostante gli innumerevoli vantaggi, i caricabatterie di bordo non sono una soluzione ideale per qualsiasi installazione. I vincoli sulla velocità di ricarica, pur essendo uno dei loro pochi svantaggi, possono rappresentare un ostacolo a seconda della natura dell'applicazione. 
Per tali operazioni, i caricabatterie stazionari rimangono una pietra miliare della strategia di elettrificazione. I loro vantaggi possono essere riassunti come segue:

• Maggiore potenza di carica - Con livelli di tensione e amperaggio più elevati, i sistemi stazionari erogano una potenza maggiore rispetto alle loro controparti onboard. Ciò consente un rapido rifornimento della batteria per i cicli di lavoro più impegnativi.
• Gestione termica semplificata - A differenza delle soluzioni mobili che devono operare in condizioni ambientali difficili, le unità fisse sono più facili da gestire dal punto di vista termico grazie ai sistemi di raffreddamento dedicati.
• Riduzione del peso del veicolo - Lo scarico del caricabatterie in una postazione fissa elimina l'ingombro e la complessità del veicolo stesso. Questo riduce il peso, libera spazio interno e potenzialmente abbassa i costi di produzione per i macchinari pesanti.

Le soluzioni di ricarica stazionaria si rivelano ideali in ambienti fissi come i centri di distribuzione, dove i movimenti della flotta sono prevedibili e lo spazio consente di creare zone di ricarica dedicate.

Colmare il divario: approcci ibridi e soluzioni modulari

Così come la tecnologia agli ioni di litio ha ridefinito i parametri di efficienza delle flotte, le recenti innovazioni nell'architettura di ricarica rimodellano il modo (e il luogo) in cui le macchine elettriche ricevono energia. La distinzione tra caricabatterie a bordo e fuori bordo non è più una scelta binaria.
Piuttosto, l'emergere di sistemi ibridi unifica i punti di forza di entrambi.
Grazie alle architetture di ricarica modulari e definite dal software, gli OEM non devono più scegliere tra flessibilità e prestazioni. Prendiamo ad esempio il caricabatterie offboard SG9 di ZIVAN: 

• Sviluppato a partire dal caricabatterie onboard SG3, testato sul campo e apprezzato dagli OEM, l'SG9 di ZIVAN ripropone la stessa piattaforma in una configurazione offboard compatta e mobile.
• Con una potenza fino a 9 kW, l'unità SG9 è stata progettata appositamente per i macchinari a bassa tensione che richiedono un rapido intervento, senza l'ingombro di un'infrastruttura permanente.
• Progettato pensando alla movimentazione in ambienti difficili, l'SG9 offre una ricarica affidabile e ad alta efficienza in cantieri remoti, hub di flotte e in qualsiasi altro luogo in cui l'infrastruttura tradizionale può risultare insufficiente.
• Gli algoritmi di ricarica avanzati, tipicamente associati a sistemi integrati nel veicolo o a infrastrutture dedicate, sono personalizzabili per ogni SG9, massimizzando le prestazioni della batteria e preservando lo spazio a bordo del veicolo.

Questa convergenza apre la strada a una maggiore flessibilità strategica. 
Sfruttando una base on-board all'interno di una struttura off-board, l'SG9 offre agli OEM un'alternativa potente e modulare alle costose installazioni fisse o agli onerosi sistemi di bordo.

ZIVAN: soluzioni di ricarica per OEM di ogni settore

Con l'evoluzione delle sostanze chimiche delle batterie e la maturazione degli standard di ricarica globali, anche la scelta della giusta architettura di ricarica si trasforma da questione tecnica a questione strategica. Caricabatterie su misura e ottimizzati definiscono l'efficienza, la scalabilità e il ritorno sugli investimenti a lungo termine.
Ed è proprio questo che ZIVAN offre.
Il portafoglio di caricabatterie ad alta frequenza, piattaforme modulari off-board e soluzioni verticali su misura di ZIVAN fornisce agli OEM un quadro di elettrificazione sostenibile, progettato per le esigenze specifiche di ogni applicazione.
Sostenuta dall'esperienza collettiva di ZAPI GROUP, ogni soluzione ZIVAN è supportata da decenni di esperienza nell'elettrificazione, dalla resilienza della catena di fornitura globale e dalle capacità di integrazione dei sistemi. ZIVAN garantisce prestazioni infallibili, dalla progettazione alla messa in opera.
Per saperne di più, guardate il webinar completo o contattate l'esperto ZIVAN Marco Sabatini per discutere del vostro progetto di elettrificazione. 

Marco Sabatini email: marco.sabatini@zivan.it

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