Con l'aumento della penetrazione dei veicoli a energia nuova (NEV) nel mercato globale, alcuni mercati regionali stanno spostando la forza trainante per promuovere lo sviluppo industriale dalle aggressive politiche di sussidio alla costruzione di infrastrutture di ricarica. Soprattutto per i mercati statunitensi ed europei, dove la velocità di costruzione delle colonnine di ricarica è notevolmente inferiore alla crescita delle vendite di veicoli elettrici. Alleviare i vincoli delle strutture di supporto insufficienti sullo sviluppo industriale è diventato un problema urgente che deve essere affrontato.

Per lo sviluppo del mercato dei veicoli elettrici (EV) negli Stati Uniti, la costruzione gravemente in ritardo delle infrastrutture di ricarica è diventata un fattore chiave che limita la sua crescita. I dati mostrano che nel 2022, sebbene il tasso di penetrazione dei veicoli a nuova energia (NEV) negli Stati Uniti sia salito a circa il 6%, il rapporto veicolo-ricarica è aumentato a 17:1. Di fronte a un divario di offerta così sbilanciato, alcune istituzioni di terze parti ritengono che il piano di costruzione precedentemente pianificato di 500.000 colonnine di ricarica pubbliche sul mercato sia ovviamente insufficiente. Nei prossimi tre anni, si prevede che il tasso di crescita composto del mercato delle colonnine di ricarica pubbliche negli Stati Uniti raggiunga l'80%, con la dimensione del mercato che si espande a 19,1 miliardi di dollari.

Pertanto, dopo aver concentrato l'attenzione sulla localizzazione della produzione di veicoli elettrici e assemblaggio di batterie nell'ambito dell'Inflation Deflation Act, Washington D.C. ha rivolto la sua attenzione al campo delle colonnine di ricarica. Il 15 febbraio, il governo degli Stati Uniti ha ufficialmente emesso nuove normative per la rete nazionale delle strutture di ricarica per veicoli elettrici, richiedendo che tutte le colonnine di ricarica costruite con finanziamenti del governo federale devono essere prodotte e assemblate localmente. L'obiettivo è costruire una catena industriale di colonnine di ricarica con una quota locale non inferiore al 55% entro luglio 2024.

Coincidentalmente, la tendenza della "disconnessione" tra la crescita dei veicoli elettrici (EV) e lo sviluppo delle infrastrutture di ricarica in Europa è altrettanto evidente. Secondo il rapporto di monitoraggio dell'Associazione dei Costruttori Automobilistici Europei (ACEA) sulla costruzione delle infrastrutture di ricarica per EV nella regione: tra il 2016 e il 2022, la quota di veicoli elettrici a batteria (BEV) nel mercato dell'UE si espanderà al 12,1%. Sebbene il numero di colonnine di ricarica pubbliche in questo periodo sia aumentato di sei volte, questa crescita è stata superata di gran lunga dall'aumento di diciotto volte delle vendite di BEV. L'insoddisfacente esperienza del consumatore causata dai problemi di ricarica ha anche posto ulteriori sfide alla promozione dei BEV nella regione. L'ACEA ha anche dichiarato nel rapporto che per convincere più consumatori europei a passare agli EV entro il prossimo decennio, "la ricarica deve diventare comoda come il rifornimento di carburante."

Sebbene l'accordo per fermare la vendita di nuovi veicoli a combustione fossile in Europa entro il 2035 non sia ancora stato completamente legislato, previsioni ottimistiche da tutte le parti dell'UE sul numero di NEV nella regione sono state riportate nelle notizie. Secondo l'Agenzia Internazionale dell'Energia (IEA), entro il 2025, il numero di NEV nell'UE dovrebbe raggiungere 21,9 milioni, con un tasso di crescita annuale composto del 41% dal 2021 al 2025. Un'altra agenzia prevede che nel prossimo decennio, la domanda di colonnine di ricarica in Europa aumenterà da 5 miliardi di EUR nel 2021 a 15 miliardi di EUR.

Mettere da parte l'impatto della rapida crescita dei veicoli elettrici, lo sviluppo delle infrastrutture di ricarica nei rispettivi mercati regionali degli Stati Uniti e dell'Europa non è "lento". Secondo i dati del Centro dati sui carburanti alternativi (AFDC) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, entro la fine del 2022, il numero di porte di attrezzature di ricarica per veicoli elettrici (EVSE) nel paese è aumentato a 143.000, con un incremento dell'11,7% su base annua. Il numero totale di stazioni di ricarica è salito a 53.000, con un aumento di circa il 6% su base annua. Il funzionamento delle infrastrutture di ricarica menzionato nella legge dell'UE "Direttiva sulla distribuzione delle infrastrutture di rifornimento di carburanti alternativi (AFIR)" mostra che entro il quarto trimestre del 2022 ci saranno un totale di 479.000 punti di ricarica nei 27 Stati membri dell'UE, di cui 422.000 sono AC e 57.000 sono DC.

Attualmente, in base alla capacità di ricarica, le colonnine di ricarica nei mercati statunitensi ed europei possono essere suddivise in ricarica lenta AC e ricarica rapida DC. Tra queste, le colonnine di ricarica lenta AC rappresentano circa l'80% nel mercato statunitense, e lo sviluppo è estremamente disomogeneo. Prendiamo ChargePoint, il più grande operatore di rete di ricarica nel mercato statunitense, come esempio. Si comprende che, sebbene detenga circa il 51,5% della quota di mercato delle colonnine di ricarica negli Stati Uniti, la maggior parte delle oltre 68.000 colonnine di ricarica che gestisce sono ancora colonnine di ricarica lenta AC di livello 1 e 2 progettate per uso commerciale nei giorni lavorativi. Solo circa 1.500 caricabatterie DC di livello 3 sono disponibili per soddisfare le esigenze degli utenti di veicoli elettrici per viaggi a lungo raggio tra stati, lasciando significative lacune nella rete di ricarica. In termini di ricarica rapida DC, Tesla domina, con i suoi 17.000 caricabatterie rapidi che catturano circa il 58% della quota di mercato.

L'imbalance della proporzione di colonnine di ricarica rapide e lente in Europa è più estremo. Oggi, le colonnine di ricarica AC di 22kW e inferiori rappresentano circa l'88% del mercato regionale, mentre le colonnine di ricarica DC ultra-rapide di livello 1 e 2 con potenze superiori a 150kW rappresentano solo circa il 4,7%. Tuttavia, i produttori e gli operatori di colonnine di ricarica che forniscono servizi pubblici nel mercato stanno lavorando per affrontare questo estremo squilibrio. La società di consulenza tedesca P3 ha condotto uno studio sulla costruzione di reti di ricarica in alcuni paesi europei nel 2022. I risultati hanno mostrato che, rispetto alle statistiche del 2021, la copertura della rete di ricarica fornita dai principali fornitori di servizi di ricarica in Europa è aumentata del 35%. Il tasso di crescita di alcuni fornitori di servizi di terze parti è ancora più significativo. Il servizio di ricarica di EnBW mobility+ è cresciuto del 60% in un anno.

Tuttavia, oltre alla divergenza nello sviluppo della rete di colonnine di ricarica sopra menzionata, la distribuzione irregolare delle colonnine di ricarica è un problema comune in entrambi i mercati. Negli Stati Uniti, il numero totale di colonnine di ricarica nelle aree costiere economicamente sviluppate come California, Texas e Florida supera di gran lunga quello di altri stati, mentre la costruzione di colonnine di ricarica lungo la rete autostradale interna procede lentamente. Allo stesso tempo, alcune normative governative statali stanno accelerando la concentrazione della costruzione di colonnine di ricarica in aree specifiche. Ad esempio, la California stabilisce che i parcheggi residenziali con più di 17 famiglie devono riservare almeno il 3% dell'area per la costruzione di colonnine di ricarica per veicoli elettrici.

Nei Paesi Bassi, l'infrastruttura di ricarica più completa dell'UE è diventata il mercato con 112.000 colonnine di ricarica, seguita dalla Germania con 87.000. I due paesi rappresentano il 42% delle strutture di colonnine di ricarica nell'UE. Rispetto alla densità di una colonnina di ricarica ogni 1,5 chilometri di strade nei Paesi Bassi, paesi come la Polonia e la Romania hanno solo una colonnina di ricarica ogni 150 chilometri. A questo proposito, l'ACEA ha dovuto dichiarare che, secondo l'attuale autonomia media di 326 chilometri per i BEV, il rapporto attuale delle colonnine di ricarica potrebbe essere sufficiente per soddisfare i pendolari quotidiani o i viaggi a breve distanza, ma è ancora lontano dall'essere sufficiente per realizzare viaggi transfrontalieri in Europa. In risposta, Eurelectric (l'alleanza dell'industria elettrica europea) ritiene che la regione europea debba aggiornare il piano di costruzione delle strutture di ricarica in termini di politica, e oltre al piano richiesto dal pacchetto di protezione ambientale e riduzione delle emissioni "fit for 55" promosso nella regione, "ogni stato membro deve garantire che venga istituita una struttura di ricarica per veicoli elettrici ogni 60 chilometri sulle strade principali", un nuovo piano dovrebbe essere formulato per far fronte al possibile aumento del numero di veicoli elettrici e alla domanda di ricarica dei consumatori.

Sebbene ci siano ancora vari problemi nello sviluppo dei mercati delle colonnine di ricarica negli Stati Uniti e in Europa, e anche a causa della lenta comunicazione e coordinazione tra i dipartimenti governativi, le agenzie di fornitura di energia, i produttori di automobili e i fornitori di servizi di ricarica, è difficile realizzare rapidamente un'ampia infrastruttura di ricarica, con conseguente notevole pressione nello sviluppo rapido dei veicoli elettrici. Fortunatamente, tutte le parti stanno anche lavorando duramente per esplorare la tendenza all'interconnessione dei vari sistemi di colonnine di ricarica.

La prima è l'interconnessione delle interfacce delle colonnine di ricarica. Tesla ha avviato un processo di unificazione delle interfacce guidato dagli operatori aziendali nel mercato statunitense. Si riporta che Tesla prevede di aprire al pubblico tutte le 3.500 stazioni di supercarica lungo le autostrade e 4.000 stazioni di ricarica commerciale a bassa velocità nel mercato nordamericano entro la fine del 2024, rendendole accessibili ad altri modelli di veicoli elettrici. Il responsabile del dipartimento energetico di Tesla ha dichiarato una volta che "aprire le colonnine di ricarica al pubblico può aumentare il tasso di utilizzo della rete di ricarica per risparmiare sui costi operativi e rendere la rete di ricarica più redditizia." Tuttavia, a causa delle evidenti differenze tra la rete di ricarica rapida DC dell'azienda e altre reti di ricarica negli Stati Uniti, così come dell'incompatibilità con il CCS (Combined Charging System) secondo gli standard federali, il raggiungimento di questo obiettivo rimane incerto. Alcuni ritengono che la mossa di Tesla sia un aggiustamento strategico in risposta al "Programma Nazionale per le Infrastrutture dei Veicoli Elettrici (NEVI)" del governo statunitense per prevenire che altri operatori di reti di ricarica colgano questa opportunità per conquistare il mercato, come EVgo e ChargePoint.

Il mercato delle colonnine di ricarica in Europa mostra una tendenza verso l'integrazione e l'unificazione dei modelli di prezzo e pagamento. Nello studio sopra menzionato sulla rete di ricarica europea, la società tedesca P3 Consulting ha scoperto che molti paesi europei hanno modelli di business per le colonnine di ricarica poco chiari: alcuni fornitori di servizi addebitano in base ai criteri di valutazione della potenza della colonnina di ricarica, del volume di ricarica o del tempo di ricarica, mentre altri utilizzano una combinazione di tasse di registrazione, affitti mensili, tariffe di ricarica, commissioni di servizio, ecc. per la tariffazione a livelli. Ciò significa che anche se la stessa colonnina di ricarica viene utilizzata per ricaricare, gli utenti subiranno enormi differenze nei costi di ricarica a causa delle fluttuazioni dei prezzi dell'elettricità, delle differenze tra i fornitori di servizi e dei vari standard di pagamento. Inoltre, il rapporto di revisione della Corte dei conti europea sull'infrastruttura di ricarica degli stati membri dell'UE mostra anche che la disponibilità variabile delle colonnine di ricarica pubbliche e i sistemi di pagamento incoerenti tra gli stati membri pongono molte sfide inutili per i consumatori di veicoli elettrici, come la mancanza di informazioni in tempo reale sui dati di rete dell'infrastruttura di ricarica e l'impossibilità di tracciare informazioni sui guasti delle colonnine di ricarica o sulle attese in tempo reale.

In contrast, China's charging pile industry chain, backed by the world's largest EV market, focuses on exploring the coordinated development of charging facility service platforms and power grids in terms of interconnection. During the 2023 National People's Congress, Shao Danwei, a member of the National Committee of the Chinese People's Political Consultative Conference, founder of Star Charge, and chairman of Wanbang Digital Energy, proposed building a unified charging monitoring platform across the country, integrating and accessing data from various charging facilities and new energy enterprise operation platforms, and providing support for the large-scale optimization of charging resources. She also suggested using real-time price signals to guide NEVs to participate in vehicle-grid interaction, thereby improving the power market operation mechanism.