Os veículos eléctricos (EV) estão a aumentar constantemente a sua quota de mercado à custa dos motores de combustão interna. veículos. O crescimento é alimentado por vários fatores. Talvez o mais importante seja o facto de os preços dos VE terem começado a cair à medida que a concorrência na indústria se intensifica. Novos players e modelos estão surgindo, levando vários fabricantes de veículos elétricos estabelecidos a baixarem seus preços. Ao mesmo tempo, os governos de todo o mundo deixaram claro que encaram a electrificação dos transportes como um meio crítico de redução das emissões de carbono e continuam a implementar novos regulamentos para reduzir o consumo de combustíveis fósseis. Além disso, foi adoptada uma vasta gama de pacotes de estímulo fiscal, visando investimentos em infra-estruturas de carregamento e outros aspectos da mobilidade eléctrica para aumentar a quota de veículos eléctricos na estrada, escreve Berg Insight.

O mercado de carregamento de EV cresceu significativamente ao longo dos últimos anos, apesar dos recentes ventos económicos contrários e dos desafios relacionados com a cadeia de abastecimento. A base total instalada de pontos de carregamento na Europa ascendeu a cerca de 7.1 milhões em 2022, incluindo cerca de 0.5 milhões de pontos de carregamento públicos e 6.6 milhões de pontos de carregamento privados. Os pontos de carregamento privados incluem todos os pontos de carregamento dedicados, excluindo os carregadores públicos definidos pelo Observatório Europeu de Combustíveis Alternativos (EAFO). Os pontos de carregamento privados podem ser pontos de carregamento domésticos, pontos de carregamento no local de trabalho e outros pontos de carregamento indisponíveis ou parcialmente disponíveis ao público, de acordo com a definição da EAFO.

O papel do VE nas futuras soluções de mobilidade

O mercado atual compreende principalmente três tipos de EVs – veículos elétricos a bateria (BEVs), veículos elétricos híbridos plug-in (PHEVs) e veículos elétricos híbridos (HEVs). As baterias em BEVs e PHEVs podem ser carregadas usando fontes de energia externas, como tomadas domésticas ou estações de carregamento de EV designadas, enquanto as baterias HEV são carregadas durante a operação do veículo. As estações de carregamento são cruciais para apoiar a frota de veículos eléctricos em rápida expansão, tornando os respectivos mercados altamente interdependentes. A adoção de ambos precisa acompanhar o ritmo para reduzir a ansiedade de autonomia e garantir uma experiência tranquila ao motorista.

As vendas de novos VE têm crescido rapidamente nos mercados europeus durante vários anos. Em 2022, os novos registos de BEV na região UE+EFTA+Reino Unido cresceram 30%, para 1.6 milhões de veículos. Além disso, 920,000 novos PHEVs foram registados em 2022. A tendência continuou também ao longo do primeiro semestre de 2023, com as vendas combinadas de BEVs e PHEVs a crescerem 28% em comparação com o primeiro semestre de 1.

O ecossistema de carregamento de VE

O mercado de carregamento de EV hospeda uma variedade de diferentes tipos de players. Vários fornecedores de hardware são fabricantes especializados de estações de carregamento de veículos elétricos que se concentram mais ou menos exclusivamente nestes produtos, com alguns até se concentrando exclusivamente em estações de carregamento AC ou DC. Além dos fabricantes de veículos elétricos e carregadores de veículos elétricos, o mercado inclui players que oferecem soluções de gestão de estações de carregamento, operação de estações de carregamento e serviços de mobilidade elétrica. O âmbito de negócio varia, com algumas empresas a oferecer soluções ponta a ponta, incluindo hardware, software e serviços, enquanto outras se especializam numa parte específica da cadeia de valor.

As duas principais categorias de serviços na indústria de carregamento de VE são os operadores de pontos de carregamento (CPOs) e os prestadores de serviços de mobilidade elétrica (eMSPs). Um operador de pontos de carregamento (CPO) gere uma ou várias redes de estações de carregamento. O operador não é necessariamente proprietário dos postos de carregamento, mas é responsável pela manutenção, assistência e administração dos postos de carregamento da rede. Por exemplo, uma cooperativa habitacional pode instalar postos de carregamento e contratar um CPO para ser responsável por manter os carregadores funcionais e distribuir o custo de carregamento entre os utilizadores dos postos de carregamento.

Os prestadores de serviços de mobilidade elétrica (eMSPs) operam principalmente no segmento de carregamento público e oferecem aos condutores de VE acesso às estações de carregamento nos seus redes conectadas. Isto é conseguido através do fornecimento de meios de autenticação em estações de carregamento, como contas de clientes, cartões ou etiquetas RFID e aplicações de carregamento. Na maioria dos casos, os CPOs também atuam como eMSPs, mas há exemplos de empresas que atuam apenas como CPO ou eMSP.

Os princípios básicos do carregamento de veículos elétricos

A taxa de carregamento de um veículo elétrico é medida em quilowatts (kW), e a capacidade da bateria do EV de armazenar energia é medida em quilowatts-hora (kWh). Existem dois tipos principais de carregadores EV – carregadores AC e carregadores DC – nomeados de acordo com o tipo de corrente elétrica que fornecem ao veículo. Na Europa, costuma-se dizer que um carregador capaz de carregar mais de um veículo simultaneamente tem vários pontos de carregamento.

Os carregadores CA são mais simples e alimentam o VE com energia CA da rede sem grandes transformações. Um carregador integrado no veículo converte a energia CA em energia CC que pode ser armazenada na bateria. Nesse caso, o carregador integrado geralmente é o fator limitante no que diz respeito à taxa de carregamento da bateria.

Os carregadores CC são geralmente maiores e mais complexos, pois convertem a energia CA da rede em energia CC diretamente, permitindo que o processo de carregamento ignore o carregador de bordo do veículo e forneça eletricidade diretamente à bateria. Neste caso, é a estrutura da bateria ou o carregador CC que limita a taxa de carregamento da bateria.

Otimização de energia

O software de gerenciamento de estação de carregamento é usado para melhorar a eficiência e a experiência do usuário no carregamento. Em ambientes privados, o software de gestão permite aos condutores planear sessões de carregamento, registar o consumo de energia e controlar os custos. As soluções também disponibilizam alertas para avisar em caso de avarias, bem como funcionalidades para partilhar os postos de carregamento e atribuir custos ao utilizador certo.

Outro aspecto importante da gestão da estação de carregamento é a gestão de energia. As soluções de gestão de energia permitem monitorizar e gerir o consumo elétrico do carregador e adaptá-lo às limitações da ligação à rede local. Os recursos de gerenciamento de carga podem distribuir a carga de carregamento entre os pontos de carregamento e o restante da rede local para reduzir o risco de sobrecarga de fusíveis e cortes de energia.

As soluções de resposta à procura ajustam o consumo de energia dos carregadores para limitar a tensão da rede elétrica. Por exemplo, a cobrança pode ser programada para ocorrer fora dos horários de pico da rede, quando os preços são mais baixos. As ferramentas modernas de gestão de energia também podem considerar as contribuições das soluções locais de geração e armazenamento de energia, como baterias ou veículos elétricos capazes de carregamento bidirecional. A defesa das funções inteligentes de carregamento e equilíbrio de carga tornou-se ainda mais forte tendo em conta o aumento dos custos de energia.

Atualizações seguras de firmware garantem desempenho ideal

A demanda por recursos de estações de carregamento inteligentes e convenientes ressalta a necessidade dos fabricantes prepararem seus produtos para o futuro, a fim de garantir um desempenho ideal. Um componente crítico dos esforços de preparação para o futuro é a implementação de atualizações seguras de firmware. As atualizações de firmware podem garantir que os carregadores sejam compatíveis com novos modelos de veículos elétricos, bem como aumentar a confiabilidade dos carregadores, minimizando o tempo de inatividade. Semelhante a qualquer dispositivo conectado, as estações de carregamento são suscetíveis a riscos de segurança cibernética. Os fabricantes podem resolver vulnerabilidades no software da estação de carregamento através de atualizações de firmware e garantir que ela permaneça segura contra ameaças potenciais.

A conectividade celular oferece flexibilidade e independência

Os carregadores EV geralmente apresentam algum tipo de conectividade, como celular, Wi-Fi ou conectividade fixa. Num ambiente privado, a conectividade celular oferece benefícios distintos de outras opções. Se um CPO for responsável pela estação de carregamento, conectá-la à conectividade celular elimina possíveis limitações e incertezas relacionadas ao uso de uma rede de terceiros. A cobertura Wi-Fi pode ser limitada ou facilmente interrompida no local de instalação e as conexões com fio podem incorrer em custos adicionais. Os clientes também podem não priorizar a melhoria da cobertura Wi-Fi, já que poucos outros dispositivos precisam de uma conexão onde os carregadores EV estão instalados. A conectividade celular permite que os carregadores sejam instalados onde são mais úteis para o condutor e não onde a conectividade está disponível. Além disso, oferece uma conexão mais confiável e independente ao carregador, o que ajuda a melhorar o nível de serviço.

O carregamento de EV se beneficiará da localização do eSIM

A conectividade celular é um facilitador essencial para o gerenciamento remoto de estações de carregamento, que deve ser ainda mais otimizada para cobertura, desempenho e segurança para atender aos requisitos da implantação. O roaming tradicional pode atender aos requisitos de aplicações com volumes de dados baixos a médios, mas pode não ter suporte para conectividade entre múltiplas redes em qualquer país. A aquisição local de SIMs de operadoras móveis locais é sempre uma possibilidade, mas o modelo torna-se cada vez mais complexo quando se expande para um número crescente de países.

Os eSIMs abordam as deficiências das soluções tradicionais de conectividade celular permitindo o gerenciamento over-the-air de vários perfis de operadora sem a necessidade de substituir o próprio SIM físico. À medida que a seleção e personalização da operadora passam para o estágio pós[1]implantação, os fabricantes podem comprar grandes lotes de eSIMs e instalá-los em seus carregadores sem decidir quais operadoras usar. Com a tecnologia eSIM, os carregadores podem escanear redes automaticamente e baixar o perfil de operadora mais adequado no local de instalação quando ligados. Assim, a tecnologia eSIM pode simplificar os processos de fabricação e instalação, mas também preparar o dispositivo para o futuro contra mudanças na cobertura da rede.

Usar um único provedor de conectividade celular oferece vários benefícios que agilizam as operações e reduzem a complexidade. Uma plataforma unificada para gerenciamento de conectividade centraliza o controle de dispositivos e serviços, facilitando o monitoramento, o gerenciamento e a solução de problemas da rede, além de fornecer um ponto de integração. Com um único fornecedor, também é mais fácil garantir que todos os dispositivos cumpram os mesmos protocolos de segurança e requisitos regulamentares, reduzindo o risco de violações que podem ocorrer devido a inconsistências. medidas de segurança

A interoperabilidade fortalece a cadeia de valor de carregamento de VE

A fragmentação do mercado de carregamento de VE cria desafios significativos relacionados com a interoperabilidade entre os vários produtos e soluções. Um meio importante de mitigar os problemas que surgem no mercado diversificado de carregamento de VE é o protocolo de ponto de carregamento aberto (OCPP), que fornece ao hardware de diferentes fornecedores uma linguagem comum para comunicação com o software de gestão de estações de carregamento. Isto permite que as empresas se especializem no seu segmento da cadeia de valor, como cobrança de hardware, software ou serviços. O OCPP também abre o mercado para players como CPOs e permite que eles usem hardware adequado aos seus diferentes locais de instalação e software de gerenciamento adequado à sua operação. Além disso, um protocolo de comunicação padrão reduz o aprisionamento tecnológico e reduz o risco de escolha de fornecedores novos e não testados.

O futuro dos sistemas de carregamento de veículos elétricos e de gestão de energia doméstica

Os futuros sistemas de gestão de energia doméstica provavelmente utilizarão a bateria em veículos elétricos como backup extra ou até mesmo substituindo as baterias domésticas. Veículo para rede (V2G) ou veículo para casa (V2H) são sistemas onde o veículo pode enviar de volta energia da bateria. Isso requer um carregador EV com carregamento bidirecional. Também pode exigir uma atualização do sistema elétrico da casa para permitir a desconexão da rede. A funcionalidade de carregamento bidirecional está começando a ser introduzida em novos carregadores. Um EV típico possui uma bateria com capacidade de cerca de 67 kWh. Os modelos EV de última geração podem ter baterias com capacidade superior a 100 kWh. Em comparação, os sistemas de armazenamento de baterias para aplicações residenciais normalmente têm uma capacidade de 5 a 15 kWh. Devido ao tamanho, uma bateria EV poderia alimentar uma casa durante vários dias em caso de apagão, enquanto uma bateria doméstica típica duraria apenas um dia.

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• Fonte: https://www.iot-now.com/2024/03/28/143572-enhance-ev-charging-performance-with-cellular-connectivity/