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Consultazione pubblica sullo sviluppo dell’auto elettrica

Posted in auto elettriche, scooter elettrici by jumpjack on 27 luglio 2013

La dizione esatta è”Disposizioni per favorire lo sviluppo della mobilità mediante veicoli a basse emissioni complessive – Consultazione pubblica“.

La consultazione si è conclusa a maggio 2013 dopo aver coinvolto:

  1. ENEL S.p.A.
  2. A2A S.p.A.
  3. Federazione Anie (Federazione Nazionale Imprese Elettrotecniche ed Elettroniche)
  4. AEEG (Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas)
  5. CEI-Cives (Commissione Italiana Veicoli Elettrici Stradali a Batteria, Ibridi e a Celle a combustione – sezione italiana dell’AVERE, European Association for Battery, Hybrid and Fuel cell Electric Vehicles promossa dalla CEE nel 1978) nell’ambito del CEI – Comitato Elettrotecnico Italiano
  6. ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile)

La consultazione si è svolta nell’ambito del “PNire – Piano Nazionale Infrastrutture di Ricarica Elettrica” e ha dato questi risultati:

http://www.mit.gov.it/mit/mop_all.php?p_id=14974

http://www.mit.gov.it/mit/mop_all.php?p_id=14588

Estratto:

Sulla base dell’assenza di restrizioni nella normativa tecnica corrente circa la necessità di presidio dei punti di ricarica di tipo fast si rimuove il vincolo legato all’installazione degli apparati di ricarica veloce solo in aree presidiate.
Rimane inteso che per gli apparati di ricarica fast e, soprattutto, very fast è fortemente auspicabile che questi siano allestiti in aree presidiate, in particolar modo nei pressi degli attuali distributori di carburante, anche per garantire la persistenza di punti di riferimento già acquisiti da parte dei conducenti di veicoli.

Si concorda con l’importanza di dotare GDO, Centro Commerciali e Cinema di infrastrutture di ricarica al fine di permette di rispettare le tempistiche e lo stile di vita degli utenti senza stravolgerne le abitudini del conducente medio.

Per tutte le autorimesse, parcheggi privati e parcheggi pubblici in generale si auspica la predisposizione di un numero adeguato (e coerente con la dimensione del parcheggio), di stalli da allestire con infrastrutture di ricarica elettrica.
In caso di nuova costruzione tale predisposizione dovrà essere indicata in sede di progetto e garantire una percentuale dei posti dedicati ai veicoli elettrici pari almeno al 5% del numero complessivo dei posti messi a disposizione.

Sulla base di approfondimenti successivi e dei diversi contributi ricevuti nell’ambito della Consultazione pubblica, si ritiene di non includere, in questa fase, le biciclette elettriche all’interno del piano.

Il Piano prevede i seguenti passi intermedi [per l’Europa o per l’Italia?]:
– OBIETTIVO 2016 – 90.000 punti di ricarica accessibili al pubblico
– OBIETTIVO 2018 – 110.000 punti di ricarica accessibili al pubblico
– OBIETTIVO 2020 – 130.000 punti di ricarica accessibili al pubblico

Deve essere contemplata la possibilità di coesistenza, sul territorio nazionale, di infrastrutture di ricarica pubbliche di proprietà di diversi operatori e che queste siano fra di esse aperte all’interoperabilità secondo standard condivisi.

E’ necessario assicurare che i prezzi praticati nei punti di ricarica accessibili a tutti siano ragionevoli e non includano un sovrapprezzo o oneri proibitivi per la ricarica di un veicolo elettrico da parte di un utente che non abbia una relazione contrattuale con il gestore del punto di ricarica.

Si richiama l’importanza di creare uno standard tecnologico nelle smart card abilitanti.

Nell’ambito del prossimo aggiornamento del Piano verrà studiata la creazione di un PRAc (Pubblico Registro Accumulatori), che consenta la tracciabilità degli accumulatori che dovranno essere sottoposti a collaudi periodici. In caso di sostituzione, il detentore dovrà produrre prova di aver smaltito l’accumulatore posseduto, secondo le prescrizioni di legge in materia di tutela ambientale.

Link interessante:

European Electro-mobility Observatory

Formula semplificata ufficiale USA/EU per calcolo potenza scooter elettrici

Posted in scooter elettrici by jumpjack on 20 luglio 2013

Le leggi fisiche che stanno dietro la spiegazione di quanta potenza deve avere il motore di uno scooter elettrico per permettere al mezzo di muoversi a una certa velocità costante sono molto complicate.

Tuttavia, al fine di standardizzare la valutazione dei consumi degli scooter a benzina, Europa e USA hanno ufficializzato una formula standard per effettuare questo calcolo:

P = A*v + C*v^3

P è in watt, v è la velocità in m/s; 45 km/h sono 12,5 m/s, 60 km/h sono 17, 100 sono 29, 13o sono 39.

A e C sono i parametri standardizzati.

Per gli USA valgono (con M = massa in kg del mezzo):

A = -8,79 + 0,0874*M

C = 0,254 + 0,00035 * M

Per l’Europa è stata scelta un’approssimazione più semplice

A = 0,088 * M

C = 0,26 + 0,000194 * M

Le approssimazioni all’incirca si equivalgono per velocità tra 30 e 60 km/h.

Per un mezzo del peso complessivo di 315 (235kg + guidatore), quindi uno scooterone, queste formule danno le seguenti potenze:

45 km/h: 938 W

60 km/h: 2000 W

90 km/h: 5500 W Europa, 6600 W  per gli USA

130 km/h: 16000 W Europa, 19500 W per gli USA

Le formule non tengono in nessun conto accelerazioni in partenza e velocità in salita, però sono utili per determinare il consumo di energia per un viaggio a velocità costante: basta dividere i suddetti W per i km/h per ottenere i Wh/km, che quindi sono rispettivamente 21, 33, 61 (73) e 123 (150).

A loro volta questi valori possono essere usati per calcolare le dimensioni della batteria al litio LiFePO4 necessaria per un’autonomia di 100 km: 2100,3300, 6100 (7300) e 12300 (15000) Wh.

Tenendo però conto che le batterie possono essere scaricate solo all’80% per farle durare 1000 cicli, le capacità necessarie risultanti sono:

2625, 4125, 7625 (9125) e 15400 (18750).

Dividendo per 100 (Wh/kg delleLiFePO4) si ottiene il peso teorico della batteria, che però andrebbe poi a cambiare il valore di potenza usato inizialmente in un circolo vizioso infinito…

Diciamo che, in linea di massima, 40 kg di batteria LiFePO4 dovrebbero garantire a uno scooterone un’autonomia reale di 100 km in pianura a velocità costante di 60 km/h con aspettativa di durata di 100.000 km  delle batterie.

Riepilogo:

45 km/h: 900w, 21 Wh/km, 2625 Wh, 26kg

60 km/h: 2000W, 33 Wh/km, 4125 Wh, 41 kg

90 km/h: 5500 W, 61 Wh/km, 7625 Wh, 76 kg

130 km/h: 16000 W, 123 Wh/km, 15400 Wh, 154 kg

Al momento una moto o scooter con 100 km di autonomia a 130 all’ora risulta poco plausibile.

Uno con 100km a 90 all’ora risulta probabile.

100 km a 60 all’ora sono possibili.

A 45 km/h potrebbero essere possibili anche 150 km.

Elaborazione di dati presi da http://www.epa.gov/otaq/models/ngm/420p05001.pdf

 

AGGIORNAMENTO:

Grafico autonomia/velocità per l’Europa considerando mezzo da 315 kg e batteria da 6 kWh (equivalenti a 60 kg di batterie LiFePO4):

autonomie-USA-EUR

I punti nel grafico riportano le autonomie dichiarate per le moto Zero Motorcycle ZF8.5 e ZF11.4

Notare che la curva non può rappresentare TUTTI i mezzi a due ruote ma solo una media, dal momento che i coefficienti visti prima variano a seconda di:

– Area Frontale (Af)

– Coefficiente di attrito dell’aria (Cx o Cd o Cw)

– Coefficiente di attrito delle ruote (Cr)

I valori del secondo parametro validi per i mezzi a due ruote sono molto “misteriosi” perchè esiste pochissima letteratura in merito.

Secondo la ricerca citata, Cx può variare tra 0,4 e 0,6, Af tra 0,4 e 1.0, e il loro prodotto, che nella formula è semplificato in C, può variare tra 0,2 e 0,6. Ovviamente nei vari casi risulteranno curve piuttosto diverse.

 

Notare anche che 100 Wh/kg è la densità gravimetrica delle LiFePO4, ma esistono celle Panasonic da 256 Wh/kg e nuove celle al litio-solfuro di capacità analoga prodotte dalla Winston, che potrebbero dimezzare il peso delle batterie indicato nella parte principale dell’articolo: con 250Wh/kg i 16000 Wh necessari per percorrere 100 km a velocità costante di 130 km/h starebbero in 64 kg di batterie, che ritengo un peso realisticamente installabile su una moto e persino su uno scooter (l’Emax monta 90 kg di batterie al piombo).