In che modo l'IA potrebbe trasformare i veicoli elettrici in macchine da soldi
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Nella nostra mente, i veicoli elettrici (EV) sono macchine che hanno bisogno di energia elettrica dalla rete. Sappiamo che una grande percentuale del costo, del peso, del volume e della complessità di un EV risiede nella batteria. Quindi, se la batteria è il componente più prezioso, è possibile utilizzarla meglio? La tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G) ci permette di trattare i veicoli elettrici come batterie su ruote. Invece di limitarsi a prendere energia dalla rete, la tecnologia V2G consente al veicolo di restituirgliela, creando quella che viene definita "ricarica bidirezionale".
Perché funziona
L'Agenzia internazionale dell'energia (IEA) ha dichiarato che, in uno scenario "net zero", entro il 2030 la capacità di immagazzinamento delle batterie a livello mondiale dovrà aumentare di 17 volte rispetto al 20201. Quello che l'IEA non specifica è se tale immagazzinamento debba essere fisso o mobile. La capacità fissa, sotto forma di grandi sistemi di immagazzinamento energetico, si sta espandendo rapidamente, ma la sua crescita è minima se paragonata a quella delle batterie, che si prevede sarà determinata dai veicoli elettrici (vedi Figura 1). È quindi opportuno sfruttare meglio la forma di immagazzinamento energetico in più rapida crescita.
Fonte: WisdomTree, Wood Mackenzie, previsioni dal 2023.
Le previsioni non sono indicative della performance futura e qualsiasi investimento è soggetto a rischi e incertezze.
Inoltre, l'immagazzinamento di energia sarà molto probabilmente più efficace se ben distribuito. Il suo scopo è quello di gestire l'intermittenza tipica delle energie rinnovabili. Un immagazzinamento ben distribuito sulla rete potrebbe aiutare a gestire meglio la domanda e l'offerta e a ridurre le perdite nella trasmissione. I veicoli elettrici, naturalmente, sono distribuiti sulla rete, poiché vengono parcheggiati vicino ai loro proprietari.
Le auto private rimangono solitamente parcheggiate per circa il 95% del tempo2. Questo significa che, per il 95% del tempo, i consumatori pagano per la comodità di avere un'auto che possono guidare per il restante 5%. Se, quando non la guidiamo, l'auto può essere utilizzata come riserva di energia, potremmo iniziare a sfruttarla il 100% del tempo.
Ma perché un consumatore dovrebbe farlo?
I consumatori che ricaricano i propri veicoli elettrici a casa di solito scelgono una tariffa variabile per ricaricare a basso costo nelle ore di minor utilizzo. Questo non solo è più conveniente per il consumatore, ma aiuta anche a gestire il carico sulla rete. Con la ricarica bidirezionale, si può ricaricare a una tariffa economica nelle ore di minor utilizzo e restituire carica alla rete nelle ore di maggior consumo a una tariffa più alta. L'auto, grazie alla sua batteria, potrebbe aiutare l'utente a generare entrate.
Questo approccio potrebbe inoltre produrre risparmi enormi per i proprietari di case o aziende che decidono di installare pannelli solari. Il costo dell'immagazzinamento a batteria può rappresentare una parte significativa dei costi iniziali totali di questi sistemi. Se l'auto è in grado di eliminare la necessità di un'altra batteria, si ottiene immediatamente un notevole risparmio in termini di capitale. Abbinandovi la tecnologia solare in questo modo, la soluzione diventa ancora più interessante perché il consumatore potrebbe generare la propria energia e venderla alla rete nelle ore di maggior consumo alla tariffa più allettante.
E la durata delle batterie? Ovviamente, l'esaurimento delle batterie dipende da diversi fattori. Tra questi c'è la frequenza con cui il livello di carica raggiunge uno dei due estremi (cioè completamente carica o completamente scarica). I produttori di veicoli elettrici spesso consigliano di non superare l'80% di carica. È inoltre consigliabile non lasciare che questa scenda troppo per preservare la durata della batteria e, ovviamente, per non rischiare di rimanere a piedi durante la guida. Uno studio del 2017 dell'Università di Warwick3 ha rilevato che utilizzare la batteria di un veicolo elettrico in uno scenario V2G non ne danneggerebbe necessariamente le prestazioni; al contrario, potrebbe addirittura migliorarle. Quindi, anche se sono necessarie ulteriori ricerche per determinare con certezza l'impatto del V2G sulla durata della batteria, esistono metodi per gestire il processo in maniera ottimale e massimizzare la longevità.
E cosa c'entra l'IA?
L'IA può aiutare a ottimizzare i tempi e l'entità del trasferimento energetico tra il veicolo e la rete. Quando ricaricare, quando conservare la carica e quando restituirla alla rete? L'ottimizzazione tiene conto dei modelli di consumo degli utenti, in modo che la carica della batteria sia sempre sufficiente per gli spostamenti e che l'eventuale eccesso venga rivenduto alla rete. I sistemi di IA possono inoltre monitorare e prevedere lo stato di salute e le prestazioni della batteria, promuovendo una manutenzione proattiva per garantirne la longevità e l'affidabilità.
Dal punto di vista della rete, il V2G aggiunge un'altra variabile da considerare oltre a elementi quali le condizioni meteorologiche, che influenzano la produzione di energia da fonti rinnovabili. In questo caso, sarà necessario prevedere i modelli di consumo degli utenti per gestire meglio la domanda e l'offerta. Oggi, gli operatori di rete devono far coincidere modelli di domanda ragionevolmente prevedibili con l'offerta. Quando i consumatori entreranno a far parte del mix di fornitura, prevedere l'offerta diventerà più difficile, rendendo più importante il ruolo dei sistemi di IA.
Non sarà solo fantascienza?
No, non lo è. Come per molti altri aspetti, la regolamentazione gioca un ruolo cruciale. Lo stato della California, che sta cercando di ridurre le emissioni di carbonio e che, lo scorso anno, ha vietato la vendita di auto con motore a combustione interna a partire dal 2035, sta riflettendo su una proposta di legge depositata presso il parlamento statale che imporrebbe a tutti i veicoli elettrici venduti in California di incorporare la funzionalità V2G. Quindi il V2G sta già attirando l'attenzione dei politici. Si tratta di un segnale incoraggiante perché potrebbe favorire ulteriori progressi per superare eventuali ostacoli normativi prima che i proprietari di veicoli elettrici inizino a vendere energia alla rete.
Diverse case automobilistiche hanno già introdotto modelli di veicoli elettrici in grado di effettuare la ricarica bidirezionale (ad esempio la Nissan Leaf, la Ford F150 e la Kia EV6). Finché non verrà adottato su larga scala, il V2G potrebbe offrire alle case automobilistiche un vantaggio competitivo. Dato che la maggior parte delle case automobilistiche ha già capito come produrre veicoli elettrici, ha più margine di manovra per affrontare la prossima sfida ingegneristica, che secondo molti non sarà troppo complessa.
La Nissan ha già avviato una collaborazione con Eon per promuovere l'uso della tecnologia V2G. Il white paper white paper di Eon sull'argomento fornisce ulteriori dettagli.
La strada che gli investitori devono percorrere
Noi di WisdomTree riteniamo che il V2G sia un'interessante tecnologia emergente all'interno della catena del valore delle batterie. I veicoli elettrici, le loro batterie e l'ecosistema in cui operano promettono innovazioni entusiasmanti e cambiamenti notevoli nel modo in cui alimentiamo le nostre auto, le nostre case e le nostre vite. Per gli investitori, un approccio diversificato alla catena del valore delle batterie potrebbe essere un modo per ottenere esposizione a un'ampia gamma di opportunità. Questo include le tecnologie attuali, come la produzione di batterie agli ioni di litio, e le tecnologie emergenti, come il V2G, tra le altre.
Fonti
1 Agenzia internazionale dell’energia, 2022.
2 In base al progetto "Unparking" del Massachusetts Institute of Technology 2020.
3 https://wrap.warwick.ac.uk/88018/
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