ENER.BIT • Progetto Moving BI

Incontro di presentazione dei risultati del progetto di ricerca Ener.bit-Dauin, Biella - 13/2/2019 1
DAUIN
POLITECNICO DI TORINO
Progetto di ricerca Ener-bit-DAUIN
Studio di fattibilità per la realizzazione di
una rete per la mobilità elettrica nella
provincia di Biella
Presentazione dei risultati
Roberto Tadei - Dipartimento di Automatica e Informatica
Presentazione del Rapporto Finale. Sistema di mobilità attuale e stima della mobilità elettrica al 2030.
Radu Bojoi - Dipartimento di Energia
La ricarica elettrica conduttiva dei sistemi di accumulo nei veicoli ibridi ed elettrici.
Alberto De Marco - Dipartimento di Ingegneria Gestionale e della Produzione
Modelli di business e scenari di finanziamento dell’investimento.

DAUIN
Il 24/10/2018 DAUIN ha consegnato il Rapporto Finale del
progetto di ricerca tra Ener.bit S.r.l. e Dipartimento di
Automatica e Informatica-DAUIN, Politecnico di Torino:
“Studio di fattibilità per la realizzazione di una rete per la
mobilità elettrica nella provincia di Biella”

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Articolazione del progetto di ricerca:
➢ Pianificazione della mobilità
➢ Pianificazione energetica
➢ Pianificazione economico-finanziaria.

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Situazione attuale in provincia di Biella
• Numero di autovetture: 152.000
• Numero stimato di autovetture elettriche: 270 (35 vetture/anno)
Situazione prevista al 2030 in provincia di Biella
• Numero stimato di autovetture elettriche: 56.000 (circa 30% parco auto)
• Numero stimato di veicoli merci elettrici: <=100
PRINCIPALI RISULTATI DEL PROGETTO
Pianificazione della mobilità

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• Tempo medio di ricarica veloce batteria: 2 h
• Utilizzo medio colonnina di ricarica: 16 h/g
• Percentuale parco auto circolante che utilizza colonnine di ricarica
pubbliche: 70%
Circa 4.900 colonnine di ricarica veloce in provincia di Biella (tra le quali
alcune di ricarica ultraveloce: pochi minuti)

DAUIN
• Quadro dettagliato della tecnologia dei sistemi di ricarica e relativi livelli
di potenza
• Descrizione di 4 modi di ricarica (normativa europea)
• Descrizione di vari tipi di connessione veicolo-infrastruttura di ricarica
disponibili sul mercato.
Pianificazione energetica

DAUIN
• Indicazioni sul modello di business:
• Modelli di governance
• Fattori di limitazione della domanda di ricarica pubblica e principali
concorrenti
• Modelli di ricavo e sistemi di tariffazione
• Valori parametrici di investimento, manutenzione e gestione dei
diversi tipi di ricarica
• Redditività del business
• Scenari di finanziamento dell’investimento
Pianificazione economico-finanziaria

DAUIN
Classi di infrastrutture di ricarica sulla base della capacità di erogazione
dell’energia:
• Ricarica lenta (Slow charging) – fino a 7 kW
• Ricarica accelerata (Quick charging) – superiore a 7 e fino a 22 kW
• Ricarica veloce (Fast charging) – superiore a 22 kW e fino a 50 kW
(ad oggi 43 kW in corrente alternata e 44-50 kW in corrente continua)
• Ricarica ultraveloce (Very fast charging) – superiore a 50 kW.
METODOLOGIA
PNire - Piano Nazionale Infrastrutturale per la Ricarica dei veicoli
alimentati ad energia Elettrica– Aggiornamento 2015

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METODOLOGIA

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Tre scenari di sosta:
➢ Sosta prolungata:
• servizio di ricarica a bassa potenza (ricarica “lenta” da circa 3 kW
fino a circa 7 kW in corrente alternata) per durata di sosta di 2-10
ore
➢ Sosta breve:
• servizio di ricarica a media potenza (ricarica “accelerata”: oltre 7
kW e sino a 22 kW) per durata di sosta di 30 minuti - 2 ore
➢ Fermata per ricarica:
• Servizio di ricarica ad elevata potenza (ricarica “veloce”: 43 kW
CA , 44-50 kW CC) per durata di sosta di alcuni minuti.
METODOLOGIA

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• Area di studio: provincia di Biella, articolata in 78 comuni
• Popolazione totale al 2018: 183.027
METODOLOGIA

DAUIN
• Indagine presso i Comuni:
• numero di automezzi di proprietà comunale e presenza tra questi di
automezzi elettrici
• numero di parcheggi di sosta, articolati per tipologia, capacità e tempo
medio di sosta
• numero di taxi, numero di parcheggi taxi e tempo medio di sosta
• servizi di mobilità sostenibile (car sharing, car pooling, bike sharing,
moto sharing, piedibus) allo stato attuale e in previsione
• numero di aree dismesse di distribuzione carburante.
METODOLOGIA

DAUIN
• Indagine presso alcuni principali enti/aziende:
valutare opportunità di localizzazioni di colonnine di ricarica nei parcheggi
utilizzati da enti/aziende, con riferimento sia agli automezzi dei dipendenti sia
a quelli degli utenti.
• Sono stati considerati i seguenti enti/aziende:
• Unione Industriale Biellese, Biella
• A.T.A.P. Spa - Azienda Trasporti Automobilistici Pubblici delle
Province di Biella e Vercelli, Biella
• Banca Sella, Biella
• SEAB - Società Ecologica Area Biellese Spa, Biella
• ASL 12, Biella.
METODOLOGIA

DAUIN
• Indagine presso le famiglie:
• flussi origine/destinazione casa-lavoro e casa-studio in auto in un
giorno medio, che interessano i comuni della provincia di Biella
• 15° Censimento generale della popolazione e delle abitazioni 2011 –
ISTAT.
METODOLOGIA

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Comuni attrattori e generatori di flussi O/D

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Veicoli da considerare a livello comunale per
l'analisi della domanda di ricarica elettrica

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• La mobilità elettrica nel mondo: oltre 200 milioni di veicoli a livello
mondiale nel 2030 (oggi 2 milioni)
METODOLOGIA

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• La mobilità elettrica in Italia al 2016: 5.657 veicoli (0,28% del mondo),
penetrazione 1.400 veicoli/anno (0,1% del mondo)
METODOLOGIA

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• Mobilità elettrica al 2030:
• Modello di penetrazione di Bass
METODOLOGIA
• Innovators: sono i primi utenti
a comprare il prodotto
• Imitators: sono utenti
influenzati dagli acquisti di altri
utenti del sistema

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Stima dei parametri del modello di Bass:
• software statistico R e package Diffusion
• partendo dai dati di vendita dei veicoli elettrici in Italia 2009-2016
• supponendo una percentuale di assorbimento di veicoli elettrici nella
provincia di Biella pari a quella media italiana
METODOLOGIA
Auto elettriche al 2030 prov. Biella: 56.000, 30% parco auto circolante,
13% quota di mercato dell’elettrico.

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METODOLOGIA
Previsione delle vendite di auto elettriche e relativo parco auto elettrico
nella provincia di Biella (in migliaia) al 2030 e 2038

DAUIN
METODOLOGIA
• Il fattore chiave di adozione della mobilità elettrica è la disponibilità di
stazioni di ricarica veloce (e di alcune di ricarica ultraveloce)
• Effettuando l’ipotesi di una ricarica media di 2 ore ed un utilizzo per
circa 16 ore al giorno delle colonnine di ricarica e che solo il 70% del
parco auto circolante faccia uso delle colonnine pubbliche
• Si ottiene una stima di circa 4.900 colonnine di ricarica veloce (tra
cui alcune di ricarica ultraveloce) in provincia di Biella.

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• Particolare attenzione al corretto dimensionamento dell’infrastruttura
elettrica: oltre 230 MW di potenza complessiva nei momenti di picco.
• Stimolare la ricerca per lo sviluppo di soluzioni che prevedono la ricarica
induttiva in risonanza magnetica attraverso comunicazione wireless,
ossia senza l’utilizzo di dispositivi fissi presenti sul terreno, ma con spire
magnetiche nel terreno.
• Tali ricerche e sperimentazioni verranno “valutate positivamente dal
Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti e dal Ministero dello Sviluppo
Economico” (PNire).
ASPETTI IMPORTANTI PER SVILUPPI FUTURI

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La ricarica elettrica conduttiva dei sistemi di accumulo
nei veicoli ibridi ed elettrici
➢Sistemi di accumulo per veicoli ibridi ed elettrici
➢Sistemi di ricarica conduttiva: concetti generali e aspetti
normativi
➢Conclusioni
METODOLOGIA
Pianificazione energetica

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Sistemi di accumulo per veicoli ibridi ed elettrici (HEV/EV)
❑ In HEV/EV la batteria è un accumulatore elettrochimico che
rappresenta la sorgente di alimentazione per il powertrain (es. EV)
Raffreddamento
• Dissipatori, pompe
Sistema di
raffreddamento
Trasmissione
Conversione elettromeccanica
• Motore elettrico (eMotor)
• Trasmissione meccanica
Motore elettrico di trazione
Convertitori di potenza
• Inverter trazione
• Caricabatteria
• Convertitore DC/DC
Inverter trazione
Convertitore DC/DC
Caricabatteria
Connettore alimentazione e cavi
Connettori e caviBatteria ausiliaria
Sorgente elettrica (accumulo)
• Batteria di trazione (200-400V)
• Batteria ausiliaria (12V)
Batteria di trazione
Potenza

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✓ Batteria ad alta tensione (High Voltage - HV) per l’alimentazione
dell’inverter di trazione che a sua volta alimenta il motore elettrico di
trazione (eMotor). La batteria di trazione è ricaricata mediante un
caricabatteria on-board oppure off-board
✓ Batteria a bassa tensione (Low Voltage - LV) per l’alimentazione dei
servizi ausiliari (tensione nominale tipica 12V). Tra la batteria HV e la
batteria LV esiste un DC/DC converter reversibile
❑ Nelle vetture esistono due batterie:

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=

InverterDC link
capacitivo
vdc
eMotor
m
=
=

=
+ -
DC/DC
Inverter
Motori ausiliari
(pompe,aria condizionata)
Batteria
ausiliaria
(LV)
Batteria
trazione
(HV)
+ -
=

AC/DC
vbat
Caricabatteria
on board
Rete
Colonnina
ricarica
❑ Esempio schema a blocchi di un powertrain EV
✓ La batteria HV alimenta l’inverter e il motore elettrico + altri servizi
✓ Esempio di ricarica della batteria HV con alimentazione in corrente
alternata

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❑ La batteria di trazione è un insieme di celle collegate in serie e in
parallelo in un pacco batteria che contiene al suo interno anche il
BMS (Battery Management System)
✓ La scelta di una batteria per un veicolo elettrico dipende dai suoi valori
di tensione di cella, densità di potenza, densità di energia, potenza
specifica, energia specifica e cicli di vita
✓ Il BMS deve monitorare lo stato delle celle e può anche scollegare il
pacco batteria dall’inverter (con preavviso per la centralina veicolo) in
caso di condizioni critiche di funzionamento

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Parametri
Unità di
misura
Ioni di litio
Polimeri di
litio
Ni-MH Ni-Cd Piombo acido
Tensione cella [V] 3.6 3.0 1.2 1.2 2.0
Energia
specifica
[Wh/kg] 35 100-200 60 40-60 35
Densità di
energia
[Wh/l] 70 150-350 220 60-100 70
Potenza specifica [W/kg] ~200 ˃200 130 140-220 ~200
Densità di
potenza
[W/l] ~400 ˃350 475 220-350 ~400
Autoscarica [%/mese] 4-8 ~1 30 10-20 4-8
Cicli di vita - 500-1000 200-1000 300-500 300-700 250-500
Temperatura di
lavoro
[⁰C]
-20 to
60
0 to
60
-20 to
60
-40 to
60
-20 to
60
❑ Caratteristiche delle batterie in funzione della tecnologia adottata
✓ Le batterie a ioni di litio sono attualmente le più utilizzate (con
caratteristiche in continuo miglioramento)

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❑ Il prezzo dei pacchi batteria a ioni di litio sono in continua discesa,
nel 2025 si prevede un prezzo inferiore al 100$/kWh
Fonte: Bloomberg

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❑ Parametri nominali di una batteria (1/3)
✓ Capacità (Ah) = il valore della carica che la batteria è in grado di erogare
durante un processo completo di scarica (capacità pari a 60Ah  la
batteria è completamente scaricata in un’ora se eroga una corrente pari
a 60A
✓ Tensione nominale (V) = la tensione fornita dalla batteria carica
✓ Energia (Wh) = quantità di energia immagazzinata nella batteria.
L’energia nominale (kWh) fornisce una stima indicativa veloce del tempo
di ricarica, in base alla potenza disponibile del caricabatteria.

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✓ Stato di carica (State-Of-Charge – SOC) = la capacità residua di una
batteria, tipicamente espressa in valori percentuali:
L’energia e la capacità influenzano direttamente i tempi di ricarica di una
batteria. Lo stato di carica consigliato varia da 10% a 95% per avere una
durata ragionevole di utilizzo della batteria

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✓ Velocità (tasso) di scarica/ricarica , specificata come nC, dove n è un
numero intero (n>1). Per esempio, un tasso di ricarica 2C per una
batteria da 60Ah significa una corrente carica pari a 120A che caricherà
la batteria da 0% - 100% SOC in 0.5 ore
L’aumento del tasso di ricarica è l’unica soluzione per limitare il
tempo di ricarica, ma questo significa disporre di un caricabatteria
in grado di erogare la corrente necessaria e dimensionato per la
potenza richiesta (che dipende dalla massima corrente erogata e la
tensione nominale della batteria). Per esempio, un caricabatteria in
grado di erogare 100A a 800V (tensione nominale batteria) sarà
dimensionato per una potenza di 80 kW.

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❑ BMW i3

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❑ Nissan Leaf

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❑ Renault Zoe

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MODELLO TIPO DI ENERGIA AUTONOMIA USCITA SUL
BATTERIA BATTERIA NOMINALE MERCATO
[kWh] [km]
Tesla Model S Li 42 258 2012
Lightning GT Li 40 240 2012
Hyundai BlueOn Li 16.4 140 2012
Toyota RAV4 EV Li 30 160 2012
Saab 9-3 ePower Li 35.5 200 2011
CODA Sedan Li 34 193 2011
Ford Focus Electric Li 23 160 2011
Skoda Octavia Green E
Line Li 26.5 140 2011
Volvo C30 Drive Electric Li 24 150 2011
Renault Fluence Z.E. Li 22 161 2011
Renault ZOE Li 22 160 2011
Tata indica Vista EV Li 26.5 241 2011
Ford Tourneo Connect EV Li 21 160 2011
Kangoo Express Z.E. Li 22 170 2011
Fiat Doblò Li 18 140 2011
Peugeot iOn Li 16 130 2011
Renault Twizy Li 7 100 2011
REVA NXR Pb 9.6 160 2011
BYD F3M Li 15 100 2010
❑ Energia di batteria e autonomia dichiarata di veicoli elettrici (1/2)

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MODELLO TIPO DI ENERGIA AUTONOMIA USCITA SUL
BATTERIA BATTERIA NOMINALE MERCATO
[kWh] [km]
Nissan Leaf Li 24 175 2010
Ford TransitConnect EV Li 28 129 2010
Citroen C zero Li 16 130 2010
Gordon Murray T-27 Li 12 130 2010
Wheego Whip Life Li 30 161 2010
Venturi Fètish Li 54 340 2009
Mini E Li 35 195 2009
BYD e6 Li 60 330 2009
Mitsubishi i MEV Li 16 160 2009
Subaru Stella EV Li 9.2 80 2009
Smart ED Li 16.5 135 2009
Citroen C1 ev'ie Li 30 110 2009
Zytel Gorila Electric Pb 10.8 80 2009
Micro-Vett Fiat Panda Li 22 120 2009
Micro-Vett Fiat 500 Li 22 130 2009
Tazzari Zero Li 19 140 2009
Chana Benni Pb 9 120 2009
Tesla Roadster Li 53 395 2008
❑ Energia di batteria e autonomia dichiarata di veicoli elettrici (2/2)

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Sistemi di ricarica conduttiva dei veicoli elettrici ed ibridi
❑ Un sistema di ricarica conduttiva dei veicoli elettrici ed ibridi plug-in
è basato su un convertitore elettronico di potenza (caricabatteria)
che svolge la funzione di ricaricare una batteria di trazione a partire
da una alimentazione esterna in corrente alternata (c.a.)
✓ Il collegamento con l’alimentazione esterna in c.a. viene realizzato
mediante un equipaggiamento di alimentazione (EVSE)
(conduttori, compresi i conduttori di fase, di neutro e di messa a terra di
protezione, i dispositivi di accoppiamento all’EV, le spine di collegamento
e ogni altro accessorio, dispositivo, presa di potenza o apparecchiatura)

DAUIN
❑ Suddivisione dei caricabatteria
(1) Sistemi di ricarica on-board con sistemi di conversione AC/DC, alimentati
da prese di uso domestico oppure da colonnine di ricarica dedicate
(2) Sistemi di ricarica off-board dove la conversione AC/DC è realizzata in
una stazione di ricarica dedicata che alimenta la batteria in DC

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Power level and
voltage level
Location Utility Supply equipment Power Charging
time
Type of vehicle/Battery
capacity
Level 1
120Vrms USA
230Vrms EU
Onboard
1-phase
Domestic charging Domestic outlet < 2 kW
4-11h
11-36 h
Hybrid (5-15 kWh)
Electric (16-50 kWh)
Level 2
240Vrms USA
400Vrms EU
Onboard
1 or 3 phase
AC charging station
i
Dedicated EVSE
4 kW
8 kW
22 kW (quick
charge)
1-4 h
2-6 h
1-2.5 h
Hybrid (5-15 kWh)
Level 3 (Fast)
208-600V
AC or DC
Offboard
3-phase
DC charging station Dedicated EVSE
50 kW
100 kW
0.4-1 h
0.2-0.5 h
Level 4 (Ultrafast)
400-1000VDC
Offboard
3-phase
DC charging station Dedicated EVSE <350 kW 0.2-0.5 h Electric (50-100 kWh)
❑ Livelli tipici di potenza [1]
✓ Caricabatteria onboard : potenza tipica trifase 22 kW, monofase
3.3 kW, massima 100 kW (trifase)
✓ Caricabatteria off-board: potenza tipica 50 kW, massima 350 kW

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❑ I limiti di potenza (di corrente sono dati dai connettori utilizzati)
✓ Onboard : massima corrente 150Arms  100 kW @400Vrms (trifase)
✓ Offboard : massima corrente 350Adc  350 kW @1000Vdc
(connettori CCS – Combined Charging System and CHAdeMO )

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❑ Riduzione dei tempi di ricarica in funzione della potenza capacità batteria
(kWh), tensione nominale batteria (V) e potenza caricabatteria (kW) [3]

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❑ Le normative che regolano la ricarica conduttiva dei veicoli:
✓ CEI EN 61851-1 (EN 61851-1:2011-08) - Sistema di ricarica conduttiva dei veicoli
elettrici. Parte 1: Prescrizioni generali.
✓ CEI 69-6, Foglio di unificazione di prese a spina per la connessione alla rete
elettrica di veicoli elettrici stradali.
✓ CEI EN 61000-3-2 (EN 61000-3-2:2006-04), Compatibilità elettromagnetica
(EMC) Parte 3-2: Limiti - Limiti per le emissioni di corrente armonica
(apparecchiature con corrente di ingresso <= 16 A per fase).
✓ CEI EN 61000-3-12 (EN 61000-3-12:2011-12), Compatibilità elettromagnetica
(EMC) Parte 3-12: Limiti - Limiti per le correnti armoniche prodotte da
apparecchiature collegate alla rete pubblica a bassa tensione aventi correnti di
ingresso > 16 A e ≤ 75 A per fase. Collegamento alla rete

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❑ Secondo CEI EN 61851-1 esistono 4 modi di ricarica
✓ Modo di carica 1 = connessione dell’EV alla rete di alimentazione in c.a. utilizzando gruppi presa-
spina normalizzati fino a 16 A e a 250 V in c.a. monofase o 480 V in c.a. trifase sul lato
dell’alimentazione, e utilizzando conduttori di potenza e di terra di protezione.
✓ Modo di carica 2 = connessione dell’EV alla rete di alimentazione fino a 32 A e 250 V in c.a.
monofase o 480 V in c.a. trifase mediante gruppi presa-spina monofase o trifase normalizzati, e
utilizzando conduttori di fase e di protezione insieme con una funzione pilota e un sistema di
protezione delle persone contro la scossa elettrica (RCD) tra l’EV e la spina o il dispositivo di
controllo sul cavo.
✓ Modo di carica 3 = connessione diretta dell’EV alla rete di alimentazione in c.a. utilizzando EVSE
dedicati, nei quali la funzione di controllo pilota si estende all’apparecchiatura di controllo
nell’EVSE collegata in permanenza alla rete di alimentazione in c.a.
✓ Modo di carica 4 = connessione dell’EV alla rete di alimentazione in c.a. utilizzando un
caricabatteria off-board nel quale la funzione di controllo pilota si estende all’apparecchiatura
collegata in permanenza alla rete di alimentazione in c.a. Più utilizzati

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❑ Funzioni da implementare per i modi 2, 3 e 4
✓ Selezione della corrente di carica
✓ Determinazione delle prescrizioni per la ventilazione della zona di carica
✓ Rilevazione/regolazione in tempo reale della corrente di carica erogabile
dall’apparecchiatura di alimentazione
✓ Ritenuta/sganciamento del dispositivo di accoppiamento
✓ Controllo del flusso bidirezionale di potenza da e verso il veicolo
✓ Trasmissione seriale (opzionale per i modi 2 e 3) per consentire alla centralina
veicolo di comunicare con il caricabatteria esterno

DAUIN
❑ Secondo CEI EN 61851-1 esistono 3 tipi di collegamento del
veicolo =A, B, C. Il tipo C è quello più utilizzato
✓ Tipo C =connessione di un EV a
un’alimentazione in c.a. utilizzando un cavo di
alimentazione e una spina permanentemente
fissati all’apparecchiatura di alimentazione
✓ Collegamenti:
• Contatti di potenza – L1, L2, L3, Neutro + PE, oppure DC+, DC-
• Contatti di segnale (max 30V, 2A)– Controllo pilota, Schermo,
Prossimità, Comunicazione 1(+), Comunicazione 2 (-),

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Sistema di ricarica Caratteristiche Veicoli Carica
Stazione di ricarica AC Ingresso: LV
400Vrms trifase
Uscita 1: AC
monofase,
230Vrms,16A, 3.7
kW presa type 2
Uscita 2: AC trifase,
400Vrms, 32A, 22
kW, presa type 2
Veicoli passageri
Lenta (3.3 kW)
Quick (22 kW)
Stazione di ricarica AC+DC fast charge Ingresso: LV
400Vrms trifase
Uscita 1: AC trifase,
400Vrms, 63A, 43
kW
Uscita 2: DC, 500Vdc,
50 kW, ChadeMO
Uscita 3: DC, 500Vdc,
50 kW
Veicoli passeggeri
Veicoli commerciali
Veloce
(43kW AC,
50 kW DC)
Stazione di ricarica DC ultrafast charge Ingresso:
LV 400Vrms, 200 kW
+ batterie, oppure
MV 350kW
Uscita:
1x 400Vdc-800Vdc,
320kW
2x 400Vdc-800Vdc,
160 kW
Sport cars
Bus
Superveloce
❑ Soluzioni di ricarica
per i modi 2,3 e 4

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Conclusioni Pianificazione Energetica
❑ La potenza installata influenza direttamente i tempi di ricarica
❑ Colonnine di ricarica AC con due livelli di potenza:
(1) 3.3 kW (monofase) ricarica lenta
(2) 22 kW (trifase) ricarica rapida (quick)
❑ Colonnine di ricarica DC (400Vdc – 800 Vdc)
(1) 50 kW ricarica veloce (fast)
(2) >50 kW, max 350 kW, ricarica ultraveloce (ultrafast)

DAUIN
• Indicazioni sul modello di business
• Modelli di governance
• Indicazioni sui modelli di ricavo e sistemi di tariffazione
• Valori parametrici indicativi di investimento, manutenzione e gestione
• Scenari di finanziamento dell’investimento
Pianificazione economico-finanziaria

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Modelli di governance
I modelli di proprietà dell’infrastruttura di ricarica per uso pubblico:
- proprietà pubblica di un distributore pubblico locale di energia elettrica
- proprietà privata di un gestore privato di punti di ricarica.

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Schema di realizzazione della rete pubblica di ricarica
SOLUZIONE 1 – DISTRIBUTORE PUBBLICO LOCALE
Ener.bit come distributore pubblico locale installa le postazioni di ricarica su
proprietà pubbliche.
I consumatori finali parcheggiano i veicoli pagando il servizio elettrico di ricarica
al fornitore o all’aggregatore di fornitura. In analogia con i servizi del gestore
monopolistico di rete, il fornitore o l’aggregatore di fornitura paga la tariffa
(regolata o non regolata) al distributore pubblico locale Ener.bit S.r.l. per i servizi
ed i costi di infrastruttura di ricarica.
I punti di ricarica devono essere resi accessibili, a seguito di gara di evidenza
pubblica, a qualsiasi fornitore o aggregatore di fornitura.
I veicoli elettrici pagano le utenze ai fornitori o aggregatori di fornitura.

DAUIN
Schema di realizzazione della rete pubblica di ricarica
2. BANDO DI PPP/CONCESSIONE DI COSTRUZIONE E GESTIONE PER IL DISTRIBUTORE
Gli enti locali interessati, come stazione appaltante, selezionano un operatore economico
concessionario che realizza il sistema di punti di ricarica e lo gestisce in qualità di
distributore locale concessionario per un periodo tale da garantire il rientro
dell’investimento e la bancabilità.
Attraverso un’opportuna procedura pubblica di partenariato pubblico-privato (PPP) sotto
la forma contrattuale della concessione di costruzione e gestione (artt. 180 D.Lgs.
50/2016 e segg.)

DAUIN
Entrambi gli schemi non sono auto-finanziabili.
Possibile associare al distributore pubblico il ruolo del gestore di punti
di ricarica, ossia integrare nel ruolo del distributore anche quello di
convertitore per garantire le alte velocità di ricarica, di produttore di
energia da fonti rinnovabili e persino di fornitore dell’energia al
consumatore al fine di garantire ulteriori forme di ricavo e profitto e
migliorare pertanto la sostenibilità economico-finanziaria del modello di
business complessivo.
I punti di ricarica privati sono i principali concorrenti.
Necessaria alleanza con Gestori/operatori privati di ricarica

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Modelli di ricavo
1. Modelli di breve termine
• prezzi a tariffa fissa per fascia oraria (fixed rate)
• a consumo (pay-per-use), ossia proporzionalmente al tempo di ricarica, con
differenziazione delle tariffe orarie (ad esempio, ore di punta) e a seconda della
tipologia di cliente
2. Modelli nel lungo termine
• abbonamento a tariffa fissa (flat rate)
• prezzo dinamico (dynamic pricing) del servizio di ricarica in funzione del carico
totale di utilizzo sulla rete o della fascia oraria e della velocità di ricarica richiesta
dal consumatore
• Modelli pubblicitari e ricavi da servizi complementari

DAUIN
Struttura investimento e costi
1. Investimento iniziale: 1370-1800 €/kW

DAUIN
Costi O&M
Tipologia di costo Range di costo annuo
Manutenzione ordinaria 100,00 - 200,00 € per punto di ricarica
Manutezione straordinaria:
• Guasti elettrici e hardware
• Atti di vandalismo e eventi atmosferici
5%-7% del valore dell’hardware
2-5% per sostenere il costo della polizza assicurativa
Costi generali di gestione 1.200 - 1.600,00 € per punto di ricarica

DAUIN
Redditività
1. Il rendimento del business è una variabile funzione della domanda e della marginalità
applicata ai costi per l’erogazione dei servizi di rete da parte del distributore e, a loro
volta, questi due principali parametri sono dipendenti dato che il prezzo del servizio
influenza la domanda.
2. Indicativamente il ROI varia tra il -50% e il 200% al variare dei suddetti parametri e del
modello tariffario (fisso, flat, pay-per-use, ecc.) che si applica.
3. Il tasso interno di rendimento del flusso di cassa di un distributore locale calcolato su
un periodo di 12-15 anni può tipicamente variare tra 0% e 12% al variare dei
parametri di domanda, modello di ricavo, sistema di tariffazione, tipologia di ricarica e
integrazione con il business del gestore di punti privati di ricarica accessibili al
pubblico

DAUIN
Scenari di investimento
1. Limitata capacità di autofinanziare e ripagare l’intero investimento dell’infrastruttura
pubblica con la sola vendita dei servizi di rete a bassa marginalità in un periodo di 12-
15 anni
2. Soluzione:
1. finanziamenti pubblici a fondo perduto a parziale o totale copertura
dell’investimento
2. ricorso a forme di partenariato pubblico-privato con sfruttamento della leva
bancaria (project financing con eventuali contributi pubblici di natura
comunitaria e/o nazionale tra le fonti di finanziamento dell’investimento)

DAUIN
A gennaio 2019, DAUIN ha ricevuto l’incarico da Ener.bit S.r.l. per la
realizzazione del seguente progetto di ricerca di durata di 3 mesi:
“Analisi per la realizzazione di una rete per la mobilità elettrica nella
provincia di Biella”
NUOVO PROGETTO DI RICERCA

DAUIN
Attività previste:
• Pianificazione della mobilità
• Localizzazione ottimale delle colonnine di ricarica per tipo (veloce e
ultraveloce) nei comuni della provincia di Biella al 2030:
• nell’ipotesi ideale che il budget necessario sia completamente
disponibile per localizzare le 4.900 colonnine previste
• nell’ipotesi che il budget sia reso disponibile in maniera
progressiva nel tempo.
• Si individueranno i comuni prioritari per la localizzazione
delle colonnine, tenendo conto di due diversi scenari di
localizzazione (minimizzazione del tempo medio di accesso,
minimizzazione del tempo di accesso per l’utente più
svantaggiato).

DAUIN
• Pianificazione energetica
• Analisi tecnica dei sistemi di ricarica conduttiva dei veicoli elettrici
con uscita AC (ricarica veloce) e DC (ricarica ultraveloce) in base alle
linee di distribuzione disponibili e correlata alla localizzazione
ottimale prevista dalla pianificazione territoriale.
• Analisi delle prospettive dei sistemi di ricarica induttiva (wireless) dei
veicoli elettrici.

DAUIN
• Pianificazione economico-finanziaria
• Definizione/scelta del modello operativo di gestione, del meccanismo
di finanziamento e del procedimento di realizzazione
dell’investimento e della gestione.
• Identificazione dei meccanismi tariffari e di prezzo del servizio al fine
di caratterizzare e dimensionare il modello dei ricavi.
• Definizione del business case nello scenario base: redazione del piano
economico-finanziario (PEF) di massima dell’iniziativa con la
valutazione quantitativa delle ipotesi fiscali e finanziarie, il
dimensionamento numerico ed economico di massima
dell’investimento capitale per la realizzazione dell’infrastruttura e dei
cespiti, e la definizione delle tariffe e dei ricavi e dei costi di gestione
e manutenzione. Identificazione di fattori di scala in funzione del
dimensionamento dell’investimento.
• -

DAUIN
• Formulazione di scenari alternativi di sviluppo temporale
dell’investimento con relative valutazioni di redditività
• Formulazione di scenari alternativi di finanziamento, comprese sia le
ipotesi di finanziamenti con mezzi propri, strutturali di origina
comunitaria sia il ricorso a forme di partenariato pubblico-privato con
sfruttamento della leva di debito bancario. Definizione dei relativi
business plan con leva bancaria e valutazioni di redditività e degli
indici di bancabilità (e.g.: Debt Service Coverage Ratio).
Considerazioni condivise con Ener.bit S.r.l. relative all’impatto degli
scenari sviluppati sul merito creditizio e sulla situazione debitoria del
cliente.

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