L'elettrificazione continua a progredire rapidamente in tutti i settori, ma le macchine mobili non stradali (NRMM) restano un'eccezione. Questo ritardo è evidente se confrontato con settori come la movimentazione dei materiali, dove i carrelli elevatori godono di una media globale del 70% di penetrazione dell'elettrificazione nei nuovi modelli.

Il più lento tasso di adozione dei NRMM è dovuto principalmente alla limitata disponibilità di soluzioni di ricarica specializzate per l'alimentazione di questi veicoli.

A differenza dei settori più consolidati, il mercato non stradale ha standard globali limitati e una natura intrinsecamente di nicchia, che lascia le soluzioni di ricarica trascurate e poco sviluppate.

Nel webinar di ZIVAN - Unleashing the Power: ZIVAN's SG9 for Challenging Worksites - è stato sottolineato che valutando le soluzioni attuali, i produttori di apparecchiature originali (OEM) e gli ingegneri progettisti possono scoprire importanti lacune del mercato.

3 ostacoli all'elettrificazione dei NRMM

I macchinari compatti elettrificati, comunemente utilizzati nell'edilizia, nell'agricoltura e in altri ambienti di lavoro gravosi, funzionano in genere a basse tensioni - 48 V, 80 V o 96 V. La Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC) classifica tutto ciò che è inferiore a 120 V come tensioni "extra-low", caratterizzate da:

• Riduzione del rischio di scosse elettriche durante le riparazioni o la manutenzione.
• Allineamento con la maggior parte delle normative mondiali che regolano le macchine elettriche
• Efficienza dei costi di costruzione, installazione e manutenzione rispetto ai sistemi ad alta tensione.

Nonostante questi vantaggi, i macchinari compatti a bassa tensione presentano notevoli sfide logistiche quando vengono elettrificati. Consideratene tre in particolare.

#1 - Potenza e portata limitate

I sistemi a bassa tensione introducono ulteriori considerazioni sulla progettazione delle batterie e sull'immagazzinamento dell'energia. Ad esempio, le batterie che funzionano a tensioni più basse possono immagazzinare meno energia per unità di peso o volume, richiedendo pacchi batterie più grandi per soddisfare le stesse richieste di energia dei sistemi a tensione più elevata.

Questo compromesso si traduce in limitazioni a cascata:

• Batterie meno dense di energia si traducono in una minore autonomia operativa e in cicli di ricarica più frequenti.
• Le apparecchiature di ricarica non ottimizzate per i sistemi a bassa tensione spesso prolungano la durata della ricarica, riducendo ulteriormente la disponibilità delle apparecchiature.
• Le ricariche frequenti e prolungate vincolano i macchinari all'infrastruttura di ricarica, limitando la flessibilità operativa e la mobilità.

Il collo di bottiglia principale risiede nell'assenza di soluzioni di ricarica ottimizzate per i sistemi a bassa tensione. Per natura, questi macchinari necessitano di un caricabatterie efficiente prontamente disponibile per compensare l'autonomia ridotta.

#2 - Sfide di compatibilità

Le macchine compatte NRMM incontrano notevoli ostacoli nello sfruttare le infrastrutture di ricarica EV esistenti. Sebbene i sistemi a tensione più elevata possano utilizzare apparecchiature per la ricarica rapida dei veicoli elettrici (EVSE), queste stazioni funzionano in genere a 350 V CC o più, ben oltre i 96 V massimi utilizzati dalla maggior parte degli NRMM.

La ricarica a corrente alternata offre la compatibilità con tensioni inferiori, ma comporta tempi di ricarica eccessivamente lunghi:

• Leapparecchiature di livello 1 richiedono un minimo di 5 ore per i veicoli ibridi e fino a 50 ore per quelli a batteria.
• Le apparecchiature di livello 2, pur rappresentando un miglioramento significativo, richiedono ancora da 1 a 10 ore per i veicoli su strada, spesso di più per le apparecchiature industriali.

Queste limitazioni evidenziano un'altra lacuna critica: la mancanza di soluzioni di ricarica compatibili in grado di fornire una ricarica efficiente per i NRMM compatti. Senza queste opzioni, gli operatori e i proprietari di flotte devono affrontare tempi di inattività che ostacolano notevolmente la produttività.

#3 - Vincoli di spazio

Gli NRMM elettrificati occupano una nicchia distinta nelle applicazioni a "bassa tensione e alta potenza". Per soddisfare questo requisito è necessario un equilibrio tra i requisiti energetici e le limitazioni fisiche di progettazione, soprattutto perché spesso sono necessarie batterie di dimensioni maggiori.

Questo crea un ostacolo significativo per i team di progettazione degli OEM; i macchinari compatti spesso non hanno lo spazio necessario per ospitare caricabatterie di bordo dedicati senza compromettere la funzionalità o l'ergonomia del macchinario.

Sebbene i caricabatterie fissi offrano una potenziale soluzione in ambienti controllati (come i magazzini), sono poco pratici per le imprevedibili applicazioni all'aperto. Le apparecchiature di ricarica fisse sono spesso vulnerabili agli agenti atmosferici e ai rischi ambientali e non possono semplicemente seguire gli NRMM in cantieri lontani.

Valutazione delle soluzioni di ricarica esistenti

Diverse soluzioni esistenti mirano a soddisfare le esigenze di ricarica, ma spesso non sono all'altezza quando vengono applicate agli NRMM compatti:

• I caricabatterie a bordo rispondono alle esigenze di flotte più piccole, adatte a operazioni con un numero inferiore di macchine o dove i tempi di ricarica prolungati non rappresentano un problema. Tuttavia, la loro integrazione spesso compromette il design della macchina aggiungendo peso e consumando spazio prezioso, limitando la loro praticità per le macchine compatte.
• I caricabatterie fissi rappresentano un'opzione affidabile per gli ambienti interni con ampio spazio per le sale di ricarica dedicate. Tuttavia, la loro scarsa portabilità e gli elevati costi di infrastruttura limitano la praticabilità della distribuzione sul campo.
• Lestazioni di ricarica EV si rivolgono principalmente ai veicoli ad alta tensione, rendendole incompatibili con la natura a bassa tensione della maggior parte dei sistemi NRMM. Inoltre, la dipendenza da infrastrutture di terzi riduce il controllo e la scalabilità delle operazioni da parte degli OEM.

Sebbene ogni soluzione soddisfi una nicchia specifica, nessuna risponde pienamente alle sfide uniche dell'NRMM. Esiste una significativa lacuna di mercato per i sistemi di ricarica adattati alle macchine mobili a bassa tensione.

L'SG9: una soluzione di ricarica progettata per NRMM

Per colmare queste lacune nelle soluzioni esistenti, l'SG9 di ZIVAN promette di ridefinire l'efficienza e la praticità per i macchinari a bassa tensione.

L'SG9, l'unica soluzione modulare di ricarica mobile fuori bordo del mercato, offre una serie di caratteristiche che affrontano tutte le sfide legate all'elettrificazione dei NRMM:

• Ampliamento dell'autonomia e della redditività operativa - La struttura modulare dell'SG9 fornisce fino a 9 kW di potenza di ricarica, riducendo significativamente i tempi di ricarica. Il telaio mobile del caricatore riduce l'ansia da autonomia portando l'energia direttamente in cantiere, offrendo agli OEM il pieno controllo della logistica operativa.
• Ottimizzazione della bassa tensione - Progettato specificamente per le architetture di sistema da 48V, 80V e 96V, l'SG9 è adattato ai requisiti di alta potenza e bassa tensione degli NRMM compatti, garantendo la compatibilità con l'intera flotta.
• Efficienza di spazio ineguagliabile - Come soluzione di ricarica completamente mobile ma non a bordo, l'SG9 elimina efficacemente la necessità di ingombranti caricabatterie a bordo o di estese infrastrutture fisse, consentendo la ricarica di tutta la flotta a una frazione del costo e dello spazio.

Grazie a queste caratteristiche, ZIVAN SG9 risolve efficacemente i problemi di potenza, compatibilità e spazio, i tre principali ostacoli all'elettrificazione degli NRMM compatti.

Colmando queste lacune critiche del mercato con un'unica soluzione di ricarica portatile, l'SG9 offre agli OEM un mezzo economicamente vantaggioso per alimentare le flotte elettrificate senza compromessi.

Ricaricare il futuro del NRMM

Tempi di ricarica troppo lunghi e infrastrutture incompatibili hanno rallentato troppo a lungo l'adozione dell'elettrico nelle macchine mobili compatte. L'SG9 di ZIVAN rappresenta l'iterazione logica successiva delle soluzioni di ricarica, studiate appositamente per le esigenze operative e normative degli OEM internazionali.

Grazie a decenni di esperienza nell'elettrificazione e a una rete globale di partner, le soluzioni innovative e l'esperienza di integrazione di ZIVAN garantiscono che ogni sistema di ricarica sia perfettamente adattato alle diverse esigenze degli OEM.

Per scoprire come l'SG9 può essere la forza del vostro viaggio nell'elettrificazione, guardate il webinar completo o contattate ZIVAN e richiedete un campione dell'SG9.

Fonti:

ZAPI GROUP. How to Accelerate the Adoption of Electrification. https://www.zapigroup.com/en/blog/how-to-accelerate-the-adoption-of-electrification

IEC. IEV rif. 851-15-08. https://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=851-15-08

U.S. Department of Transportation. Charger Types and Speeds. https://www.transportation.gov/rural/ev/toolkit/ev-basics/charging-speeds

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