Chiusura del progetto SPIRIT-E: Come i camion elettrici possono essere utili come batterie esterne

I camion elettrici possono non solo caricare l’elettricità, ma anche immaginarla e rilasciarla in modo mirato, proprio come una power bank su ruote. Questo è quanto emerge dal progetto SPIRIT-E dopo tre anni di attività. Il consorzio ha presentato i risultati del lavoro congiunto durante un evento pubblico online di chiusura.

Immagine: MAN

SPIRIT-E è stato attivo dall’agosto 2023 all’ottobre 2026. Il progetto di ricerca, finanziato dal governo federale e gestito dal DLR, è stato avviato per individuare gli ostacoli esistenti nell’elettrificazione dei trasporti pesanti e per sviluppare soluzioni pratiche. Da un lato, il team del progetto ha adottato l’approccio di rendere accessibile l’infrastruttura di ricarica privata presente nelle aree logistiche a terzi, creando al contempo possibilità di prenotazione (pratica già ampiamente diffusa oggi); dall’altro, in SPIRIT-E è stato testato come la ricarica bidirezionale e un’infrastruttura di ricarica privata prenotabile possano essere integrate nei sistemi energetici esistenti, al fine di favorire l’integrazione tra i settori energetico e dei trasporti.

Shell Business Recharge Solutions (SBRS), un’azienda del gruppo Shell, ha sviluppato in questo progetto l’infrastruttura di ricarica DC bidirezionale necessaria, creando così le basi tecniche per tutte le applicazioni Vehicle-to-X. Al consorzio hanno partecipato inoltre la TU München in qualità di leader, il Fraunhofer IEE, il centro di ricerca per l’economia energetica, TenneT, Hubject, Consolinno Energy e MAN Truck & Bus.

Le soluzioni sono state testate in un laboratorio reale presso la ditta di trasporti Schmid a Obertraublingen, vicino a Regensburg. Lì, nella primavera scorsa, il team del progetto ha effettuato anche la prima operazione di carica Bidi al mondo per un camion elettrico tramite dimostrazione in diretta. Anche per noi è stata un’occasione importante: electrive ha trasmesso la dimostrazione il 24 aprile in diretta televisiva. È possibile visualizzarne la registrazione qui. Il protagonista principale è un MAN eTGX con una capacità batterica utile di 480 chilowattora. Grazie alla stazione di carica a corrente continua bidirezionale di SBRS, questo camion è riuscito a restituire energia con una potenza fino a 350 chilowatt.

Immagine: Peter Schwierz

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La TU München conclude, dopo tre anni di durata del progetto, che i camion elettrici potrebbero offrire opportunità per ridurre i costi energetici e alleviare la pressione sui costi per le aziende di trasporti: “Le loro batterie possono essere utilizzate anche come accumulatori di energia per i parchi aziendali o la rete pubblica”. L’università ha svolto nel progetto soprattutto attività di ricerca di supporto.

Parte di SPIRIT-E è stata anche l’integrazione delle batterie mobili nel mercato dell’energia elettrica: in un ambiente di test appositamente creato, i partner del progetto hanno testato come i veicoli possano accumulare energia a prezzi bassi e rivenderla a prezzi più alti. “In questo modo, le aziende di trasporti potrebbero ottenere entrate aggiuntive in futuro”, spiega la TUM.

Per far funzionare questo sistema, il consorzio ha sviluppato e testato le interfacce necessarie tra camion, colonne di carica, sistema di gestione dell’energia, fornitori di elettricità e gestori di rete, incluso anche un sistema di prenotazione delle colonne di carica.

In linea di principio, i partecipanti al progetto hanno testato tre applicazioni Bidi diverse: il camion forniva elettricità ad altri veicoli (Vehicle-to-Vehicle), supportava l’alimentazione dell’area aziendale (Vehicle-to-Site) e iniettava energia nella rete pubblica (Vehicle-to-Grid). La comunicazione tra veicolo e infrastruttura di carica avveniva sulla base dello standard internazionale ISO 15118-20.

Il dipartimento di ingegneria dei veicoli della TUM ha analizzato, nel corso delle ricerche correlate, innanzitutto se e come le aziende di trasporti possano gestire in modo affidabile le proprie flotte in modalità elettrica e come possa essere realizzato in modo economicamente vantaggioso il passaggio a questa tecnologia. Secondo l’università, a base di tali analisi sono serviti, tra l’altro, dati reali di guida provenienti da sei flotte tedesche di veicoli pesanti, per un totale di 2,15 milioni di chilometri percorsi. Di seguito un breve riassunto dei risultati principali:

• Prenotazione delle colonne di carica: se i camion elettrici possono prenotare in anticipo le colonne di carica pubbliche per viaggi di lunga distanza, aumenta la sicurezza nella pianificazione. La perdita di tempo rispetto ai camion a diesel diminuisce, in media, a seconda del scenario, fino al 1-4 percento.
• Pianificare flotta e deposito insieme: grazie a un’infrastruttura di ricarica propria nel deposito, è possibile far funzionare in modo affidabile in modalità elettrica una percentuale molto più alta della flotta rispetto all’uso esclusivo di punti di ricarica pubblici. Chi inoltre prevede l’uso di pannelli fotovoltaici e sistemi di accumulo batterico risparmia dal 25 al 44 percento in più rispetto a un semplice passaggio a veicoli elettrici.
• Ripensare la gestione delle attività: se la pianificazione dei viaggi tiene conto della flessibilità offerta dalla ricarica, è possibile programmare le operazioni di ricarica in orari vantaggiosi. A seconda della struttura degli ordini, i costi totali della flotta diminuiscono di conseguenza.
• Integrare intelligentemente il deposito nel sistema energetico: un’integrazione intelligente nella rete elettrica e nel mercato dell’energia ha ridotto i costi totali delle flotte analizzate in media di 1,7 centesimi per chilometro. Con la ricarica bidirezionale il risparmio è arrivato addirittura a 6,1 centesimi per chilometro.

Secondo la TUM, particolarmente promettente è l’utilizzo dell’elettricità immagazzinata presso la stessa sede. “Ad esempio, i camion elettrici possono durante il giorno assorbire l’elettricità in eccesso proveniente da un impianto fotovoltaico e restituirla in seguito. In questo modo è possibile aumentare l’autosufficienza energetica. Inoltre, tali veicoli possono coprire temporaneamente un elevato fabbisogno di elettricità, evitando così costose picchi di carico”, sottolineano gli scienziati.

Il team del progetto ritiene realistici potenziali risparmi dell’ordine del 10 percento sui costi energetici. “Con 100.000 chilometri all’anno, ciò corrisponde calcolativamente ai costi energetici di 10.000 chilometri di percorrenza”, si legge. La misura con cui un’azienda di trasporti trae vantaggio dipende principalmente dalla distanza percorsa, dal tempo di permanenza e dai prezzi dell’elettricità. Particolarmente adatti sarebbero i veicoli utilizzati nei trasporti regionali, che tornano regolarmente al deposito.

Nella cerimonia di chiusura, il team del progetto ha sottolineato che gli ostacoli più grandi ora risiedono meno nell’implementazione tecnica che nell’integrazione nella rete elettrica e nelle condizioni economiche. Ad esempio, la capacità di connessione alla rete disponibile in molti centri di manutenzione non è sufficiente per caricare flotte più grandi di camion elettrici. “Contratti flessibili di connessione alla rete, sistemi di accumulo batterico o infrastrutture di ricarica condivise possono aiutare a superare queste limitazioni”, è stata l’opinione unanime.

Tuttavia, anche per la commercializzazione dell’elettricità immagazzinata mancano ancora standard uniformi. Molti fornitori utilizzano soluzioni tecniche proprie che non sono compatibili tra loro. Inoltre, secondo i partecipanti al progetto, è necessario chiarire come vengano distribuiti i compiti e i ricavi tra le compagnie di trasporto, i produttori di veicoli e i commercializzatori di energia elettrica.

“SPIRIT-E ha dimostrato che i pesanti camion elettrici possono essere molto di più che semplici nuovi consumatori di energia. Tecnicamente è possibile integrarli nel sistema energetico come batterie flessibili. Ora è necessario standardizzare le soluzioni già testate, ampliarne l’uso e trasformarle in modelli commerciali sostenibili – per questo servono ricerca, operatori di rete, industria, logistica e politica che collaborino insieme”, riassume il prof. Markus Lienkamp, titolare della cattedra di tecnologia dei veicoli presso la TUM School of Engineering and Design.