(ASI ) Dal 2002 sono infatti circa 30 gli autobus elettrici a Genova e a Torino ad adottare la sua tecnologia IPT. E dopo 10 anni di impiego giornaliero, le aziende municipali di trasporto AMT e GTT possono trarre un bilancio del tutto positivo da essa.Ricariche parziali periodiche di autobus elettrico determinano una durata di esercizio maggiore di ca. il triplo. La capacità della batteria può pertanto essere ridotta anche al 75 %, fatto che rende il veicolo più economico all'acquisto, più leggero e non limita lo spazio del vano per i passeggeri. Dieci anni d’impiego dei sistemi di carica induttiva IPT in condizioni reali in Italia attestanno l'ineguagliabile efficienza tecnologica ed economica degli autobus elettrici
Introduzione
L'autobus elettrico si distingue dagli autobus a metano o con trazione ibrida o con il classico motore a gasolio per i minori costi di esercizio che comporta a lungo termine: un fatto che fa di esso la soluzione del futuro ideale, specialmente nei servizi di trasporto pubblico di persone nelle città. I vantaggi della trazione elettrica risiedono soprattutto nel suo ottimo bilancio energetico. Secondo una recente analisi comparativa condotta negli Stati Uniti, i costi per l'energia degli autobus elettrici selezionati ammontano a ca.9.000 dollari all'anno, mentre un autobus a gasolio paragonabile brucia carburante per 50.000 dollari all'anno. Il costo di acquisto di un autobus elettrico, oggi ancora piuttosto elevato, è ammortizzato al più tardi dopo il quarto anno di attività. Si tratta di un dato che in Cina non è più oggetto di ulteriori indagini ma che invece viene già messo in pratica in grande stile nelle città in rapido sviluppo come Shenzhen.
Oltre alle caratteristiche del sistema di trazione stesso, è anche la giusta tecnologia di ricarica a rivestire un ruolo importante ai fini del miglioramento del bilancio energetico complessivo di una flotta di autobus. La ricarica parziale e periodica, nota anche con il termine di biberonaggio, consente infatti al gestore della flotta di ricorrere ad autobus più convenienti con batterie di minori dimensioni e che durano di più grazie alla minor sollecitazione elettrochimica delle celle derivante da cariche leggere e frequenti.1Tale ricarica parziale occasionale consente altresì di dover spostare pesi molto minori e di evitare le corse verso le stazioni di ricarica: fatti che incidono positivamente sul bilancio complessivo delle spese e sull'efficienza del sistema. A ciò si aggiungano la soppressione delle indennità per l'inquinamento, i minori costi di manutenzione e i vantaggi di natura fiscale.
Conductix-Wampfler ha dimostrato già da anni la validità dei sistemi a carica induttiva per la ricarica delle batterie di autobus cittadini. Dal 2002 sono infatti circa 30 gli autobus elettrici a Genova e a Torino ad adottare la sua tecnologia IPT. E dopo 10 anni di impiego giornaliero, le aziende municipali di trasporto AMT e GTT possono trarre un bilancio del tutto positivo da essa. Gli autobus torinesi percorrono in tutta sicurezza 200 km al giorno, senza la necessità sostare per un tempo prolungato a ricaricare le batterie o, per questo motivo, dover rientrare in deposito.
Le linee per autobus con tecnologia IPT hanno dimostrato la loro validità non solo in termini economici. I vantaggi riguardano anche l'assenza di emissioni inquinanti e la ridotta rumorosità. Poiché le stazioni di ricarica possono essere integrate a terra in maniera invisibile, il loro impiego non rappresenta un elemento di disturbo per l'aspetto architettonico urbano, né per le attrazioni turistiche. Non provocano inoltre rischi d’inciampo e sono immuni da atti di vandalismo o da danneggiamenti da parte di roditori.
Tecnologia e veicoli
L'idea è tanto semplice quanto intelligente: Inductive Power Transfer, abbreviato IPT®, è un sistema di trasferimento di energia per veicoli a trazione elettrica che si realizza mediante il fenomeno dell'accoppiamento per risonanza magnetica. Il sistema è costituito da due componenti principali: una spira primaria di trasmissione collegata alla rete di distribuzione elettrica mediante un convertitore, e una spira secondaria di ricezione integrata nel pianale del veicolo. Questa tecnologia consente il trasferimento di energia in maniera automatica, efficiente e senza contatto tra i componenti.
La strategia di IPT® si basa su processi di ricarica brevi e periodici. La batteria è caricata completamente durante la notte e ricaricata parzialmente durante il giorno in funzione delle necessità e delle possibilità presso fermate dedicate appositamente attrezzate, in una misura pari al 10-15 % a seconda della durata della sosta, mentre i passeggeri salgono o scendono dal mezzo.
La ricarica parziale effettuata ad es. ai capolinea o ai punti nevralgici dei percorsi conferisce al veicolo sufficiente autonomia per raggiungere la stazione di ricarica successiva, così da poter ridurre al minimo la quantità di energia da immagazzinare. La capacità della batteria può pertanto essere ridotta anche al 75 %, sempre che un veicolo privo di tecnologia IPT® sia in grado di trasportare batterie abbastanza grandi da coprire l'intero fabbisogno giornaliero. In tal modo il veicolo risulta più economico all'acquisto, più leggero e senza limitazioni di spazio nel vano per i passeggeri.
Il numero delle stazioni di ricarica è funzionale alla grandezza e all'intensità del servizio della flotta di autobus: maggiore è il numero degli autobus della flotta e delle stazioni di ricarica presenti, maggiore sarà la flessibilità ed eventualmente la rapidità della modalità di ricarica. I costi di acquisto e di esercizio sono ripartiti su più veicoli. Alle fermate o ai capolinea gli autobus possono essere ricaricati con una potenza di 60 kW o 120 kW mentre i passeggeri salgono o scendono dal mezzo. Durante la fase di ricarica, le spire di ricezione dell'autobus si avvicinano alla spire di alimentazione collocate a terra fino a una distanza di 40 mm e il 95% dell'energia prelevata dalla rete di distribuzione elettrica viene trasferita, in condizioni normali, alla batteria. In termini di rendimento la tecnologia IPT è praticamente paragonabile alla modalità di carica tramite cavo con alimentatori moderni di elevata qualità, ed addirittura superiore ad essa se effettuata con alimentatori e componenti di basso prezzo.
Più comfort e più sicurezza
Mentre l'autobus elettrico è ricaricato automaticamente durante la breve sosta alla fermata, il conducente può monitorare il processo in tutta comodità dalla sua postazione di guida. Conductix-Wampfler ha intanto immesso sul mercato la seconda generazione della sua tecnologia di ricarica che si caratterizza per l'integrazione ottimizzata in sistemi preesistenti. Funzioni di diagnosi avanzate e una connessione alla rete elettrica ampliata offrono al gestore una maggiore trasparenza nella gestione del servizio.
Tale metodica consente di rinunciare al ricorso e alla movimentazione di pesanti cavi elettrici e connettori ed elude il rischio di incidenti da scariche elettriche che potrebbe manifestarsi in caso di pioggia, neve o grandine. Basta prendere ad esempio le reali istruzioni contenute in un manuale d'uso di un rinomato costruttore di veicoli elettrici americano. In esso si avverte esplicitamente di non afferrare connettori con mani bagnate e di non trattenersi in una pozza d'acqua o nella neve durante la fase di ricarica. Il conducente non deve scendere dal veicolo e non ha nessun contatto con i dispositivi di carica, pertanto non necessita di una speciale formazione in ambito elettrotecnico per svolgere il proprio lavoro. La dispersione nello spazio del campo magnetico è limitata alle immediate vicinanze della spira.
Conclusioni e prospettive
La stessa tecnologia e la stessa metodica operativa sono o saranno applicate con successo, oltre che a Torino, Genova e in diversi progetti industriali, anche in progetti pilota e di test per i servizi di mobilità municipale in Giappone e nelle città di Lucerna (Svizzera), Lörrach (Germania), Rotorua (Nuova Zelanda), Utrecht (Paesi Bassi), Los Angeles e Chattanooga (USA).
Nell'ambito del servizio di trasporto municipale di persone attualmente non vi è nessuna valida alternativa agli autobus a trazione elettrica. Un sensibile aumento del prezzo del greggio, a cui è direttamente collegato anche quello del metano, si delinea ineluttabile. Scegliere autobus a zero emissioni è consigliabile anche in relazione alla legislazione internazionale: in California già oggi almeno il 15 % dei veicoli municipali circolanti devono essere privi di emissioni. Anche nelle grandi metropoli asiatiche sono stati introdotti dei limiti per veicoli a gasolio. Partendo dal presupposto che i costi dei veicoli e degli accumulatori di energia continuino a diminuire, le analisi aziendali di costi e rendiconti favoriranno prima del previsto la scelta di autobus elettrici con tecnologia di ricarica occasionale. Le analisi condurranno ad un risultato univoco al più tardi quando il computo contemplerà anche il versamento di quote di indennità per le emissioni di autobus a gasolio o ibridi.
Descrizione breve di Conductix-Wampfler
Conductix-Wampfler è il produttore leader su scala mondiale di sistemi per la trasmissione di energia e di dati a unità di utilizzo mobili. Con società proprie e diverse aziende partner, l'impresa del gruppo Delachaux è rappresentata in quasi tutte le nazioni industriali di rilievo. Nel 2011 il gruppo Conductix-Wampfler conta ca. 1.100 dipendenti e ha fatturato oltre 200 milioni di euro.
Per maggiori informazioni:
Mathias Wechlin
Product Manager Inductive Power Transfer IPT
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1 cfr. posizioni degli esperti in merito alle ricerche circa la ricarica wireless, pag. 134
www.pt-elektromobilitaet.de/projekte/pkw-feldversuche/abschlussbericht-justpark.pdf
