Perché ci sono così tanti dannati caricabatterie per veicoli elettrici

Mar 30, 2024

I nostri esperti automobilistici scelgono ogni prodotto che presentiamo. Potremmo guadagnare denaro dai collegamenti presenti in questa pagina.

Ora che Tesla ha aperto il design delle sue prese NACS ad altri produttori, non saranno più solo le Tesla parcheggiate presso i Supercharger. Ma come siamo arrivati ​​fin qui?

La maggior parte delle persone attribuisce l’alba dell’era dei veicoli elettrici alle auto contemporanee come la Nissan Leaf o la Tesla Roadster, ma le auto alimentate a batteria non sono nemmeno lontanamente nuove. All’alba del 20° secolo, sulle strade circolavano più auto elettriche che a benzina, con un rapporto di quasi due a uno. Nel 1912, l’apice del dominio dei veicoli elettrici, c’erano oltre 33.000 auto elettriche che percorrevano le strade americane (per fare un confronto, solo 16.000 veicoli elettrici furono venduti negli Stati Uniti nel 2011, quando fu introdotta per la prima volta la Nissan Leaf).

Le auto elettriche dell'inizio del XX secolo hanno perso popolarità dopo l'invenzione dell'avviamento elettrico per le auto a combustione nel 1912, che ha posto fine al lavoro noioso e pericoloso dell'avviamento a manovella e ha reso le tradizionali auto a combustione interna una proposta attraente. Eppure, in questo breve periodo di dominio elettrico, gli imprenditori hanno escogitato un numero vertiginoso di modi per ricaricarli, anche prima che la maggior parte delle case e delle città più piccole disponessero di una quantità di energia elettrica costante. Ad esempio, l'inventore JB Merriam ha semplicemente costruito un "impianto di ricarica" ​​alimentato a gas - uno dei primi esempi di generatore - che potrebbe essere installato nel garage di un proprietario di casa per caricare un veicolo elettrico; questi sono stati venduti come accessori ufficiali con Baker Electric Cars. (Questo, per ragioni piuttosto ovvie, fallì rapidamente.)

Un altro esempio è stato l’“Electrant” della General Electric, un “idrante elettrico”, che fu uno dei primi tentativi di ricarica pubblica. Era alimentato da linee sotterranee a corrente continua (CC); sfortunatamente, al suo debutto al salone dell'auto del Madison Square Garden del 1900, non poteva caricare più della metà dei veicoli esposti a causa del design delle prese incompatibile.

I connettori incompatibili e la frustrazione durante la ricarica rimangono problemi familiari 123 anni dopo il debutto dell'Electrant, il che fa sorgere la domanda: come siamo finiti qui, dopo tanti progressi, ancora incapaci di utilizzare la stessa presa per tutte le nostre auto?

Come per la maggior parte degli standard contrastanti, la prima divergenza nei metodi di tariffazione è derivata da un tentativo definitivo di unificare tutti gli standard sotto un unico ombrello. Quando i veicoli elettrici riemersero finalmente negli anni '90 grazie alle norme a emissioni zero della California, alcune delle prime auto come la Toyota RAV4 EV e la GM EV1 utilizzavano prese Delco “Magne-Charge”, che erano caricabatterie di tipo induttivo. (La ricarica induttiva è più comunemente vista oggi nei caricabatterie dei telefoni wireless, dove l'energia viene trasmessa via aria, senza una connessione diretta, sebbene sia stata proposta per la prima volta in una domanda di brevetto del 1894). La ricarica induttiva ha il vantaggio di trasferire energia tramite un campo elettromagnetico, il che significa che non c'erano connettori fisici che si sporcassero. Il design Magne-Charge è stato pubblicizzato da GM come “sicuro da usare in tutte le condizioni atmosferiche”, nonché meno costoso e “più affidabile durante la sua vita” rispetto ai caricabatterie concorrenti, poiché il design induttivo riduceva il numero di parti elettroniche necessarie nel veicolo.

Altri, come il Ford Ranger EV e l'Honda EV Plus, utilizzavano caricabatterie di tipo conduttivo AVCON, con contatti metallici fisici sulla spina. Sebbene la spina fosse leggermente più complessa dei connettori Magne-Charge a paletta magnetica e le auto richiedessero più elettronica a bordo, la natura del trasferimento di energia conduttiva è molto più efficiente, poiché viene sprecata meno energia sotto forma di calore durante il processo di ricarica. Crea inoltre meno interferenze elettromagnetiche che potrebbero disturbare altri dispositivi elettronici nelle vicinanze.

Nel 2001, il California Air Resource Board (CARB) ha imposto che tutte le porte di ricarica dei veicoli elettrici fossero standardizzate, per “garantire un progresso graduale verso la commercializzazione dei veicoli elettrici… mentre i volumi di veicoli sono bassi”. Il consiglio ha optato per la ricarica conduttiva come nuovo standard di ricarica per veicoli e il design della spina conduttiva SAE J1772 è nato come il nuovo connettore definitivo. Con la sua nascita, il Magne-Charge si estinse, poiché la California smise di supportare i connettori induttivi nelle stazioni di ricarica finanziate dallo stato.