Calcolatore del costo di ricarica per veicoli elettrici

Che cos’è un calcolatore del costo di ricarica di un veicolo elettrico?

Un calcolatore del costo di ricarica di un veicolo elettrico è uno strumento online progettato per i proprietari attuali e potenziali di trasporti elettrici. Il suo scopo principale è fornire calcoli accurati e personalizzati di parametri operativi chiave per le auto elettriche. A differenza dei veicoli a motore a combustione interna (ICE), dove le metriche principali sono il consumo di carburante e la capacità del serbatoio, per i veicoli elettrici, due indicatori sono di fondamentale importanza: il tempo richiesto per rifornire energia e il costo di quell’energia. Per calcolare questi, il nostro calcolatore tiene conto di numerose variabili: dalle specifiche tecniche di modelli specifici (ad esempio, Tesla Model 3, Nissan Leaf, Hyundai Kona Electric) ai fattori esterni. Questo consente di passare dai numeri teorici dichiarati dai produttori a dati reali e pratici rilevanti per l’uso quotidiano.

Come funziona il calcolatore?

Il funzionamento del calcolatore si basa sull’applicazione di una serie di formule ai dati immessi dall’utente. Il calcolatore ti consente di selezionare uno dei modelli popolari da un elenco a discesa (nel qual caso parametri come la capacità della batteria verranno compilati automaticamente) o di inserire manualmente le specifiche del tuo modello personalizzato. Successivamente, è necessario specificare i livelli iniziali e desiderati di carica della batteria, la potenza della stazione di ricarica che si intende utilizzare e il costo dell’elettricità. L’algoritmo del calcolatore elabora questi dati e fornisce istantaneamente risultati per entrambi i settori chiave: tempo per una carica completa (o parziale) e costi finanziari. Questo calcolo elimina la necessità di calcoli manuali complessi.

Formule di calcolo

I calcoli si basano su due formule.

Formula del tempo di ricarica

Il tempo di ricarica viene calcolato utilizzando la formula:

$\text{Tempo\_Ricarica} = \frac {\text{Capacità\_Batteria} \times \frac{(\text{Carica\_Desiderata} - \text{Carica\_Iniziale})}{100}}{\text{Potenza\_Ricarica} \times \text{Efficienza\_Ricarica}}$

Dove:

•   $\text{Capacità\_Batteria}$ — la capacità nominale della batteria di trazione in kilowattora (kWh).
•   $\text{Carica\_Iniziale}$ e $\text{Carica\_Desiderata}$ — i livelli di carica attuali e desiderati della batteria in percentuale (%).
•   $\text{Potenza\_Ricarica}$ — la potenza della stazione di ricarica o del dispositivo in kilowatt (kW).
•   $\text{Efficienza\_Ricarica}$ — il coefficiente di efficienza del processo di ricarica, che tiene conto delle perdite energetiche (solitamente varia tra 0,9 e 0,95). Un valore predefinito di 0,9 viene utilizzato.

Formula del costo di ricarica

Il costo finanziario della ricarica è determinato utilizzando la formula:

$\text{Costo\_Ricarica} = \frac{\text{Capacità\_Batteria} \times \frac{(\text{Carica\_Desiderata} - \text{Carica\_Iniziale})}{100}}{\text{Efficienza\_Ricarica}} \times \text{Tariffa\_Elettricità}$

Dove:

•   $\text{Tariffa\_Elettricità}$ — il costo di un kilowattora di elettricità in euro (€/kWh).
•   $\text{Efficienza\_Ricarica}$ — si consiglia di tenerne conto (predefinito 0,9).

Esempi di calcolo

Consideriamo l’applicazione pratica di queste formule utilizzando esempi con modelli di veicoli elettrici popolari.

Esempio 1: Calcolare il tempo di ricarica per un Tesla Model 3 Long Range

Supponiamo di avere un Tesla Model 3 Long Range con una capacità della batteria di 75 kWh. Si collega l’auto a una stazione di ricarica da 11 kW con un livello di carica iniziale del 15%. Devi caricare la batteria al 90%. Supponiamo un’efficienza di ricarica di 0,9.

Sostituisci i valori nella formula: $\text{Tempo\_Ricarica} = \frac{75 \times \frac{(90 - 15)}{100}}{11 \times 0,9} = \frac{75 \times 0,75}{9,9} = \frac{56,25}{9,9} \approx 5,68 \text{ ore}$

Converti la parte frazionaria in minuti: 0,68 ore * 60 minuti ≈ 41 minuti. Quindi, il tempo totale di ricarica sarà di circa 5 ore e 41 minuti.

Esempio 2: Calcolare il costo di ricarica per un Hyundai Kona Electric

Il proprietario di un Hyundai Kona Electric (capacità della batteria di 64 kWh) desidera caricare l’auto da una stazione pubblica con una tariffa notturna di 0,035 € al kWh. La carica attuale è del 10%, l’obiettivo è il 100%. L’efficienza di ricarica è di 0,9.

Calcola il costo: $\text{Costo\_Ricarica} = \frac{64 \times \frac{(100 - 10)}{100}}{0,9} \times 0,035 = \frac{64 \times 0,9}{0,9} \times 0,035 = 64 \times 0,035 = 2,24 \text{ euro}$

Si noti che in questo calcolo del costo, il fattore di efficienza è stato annullato al numeratore e al denominatore, ma questo è un caso specifico. È importante utilizzare sempre la formula completa, poiché questa cancellazione non si verificherà con livelli di carica iniziali e desiderati diversi.

Note d’uso e considerazioni

Quando si utilizza il calcolatore, è importante ricordare diverse sfumature che influenzano l’accuratezza dei calcoli.

1.  Nominale vs. Reale: La capacità della batteria specificata dal produttore è nominale. Nel tempo (dopo diversi anni di utilizzo), la capacità reale diminuisce a causa della degradazione delle celle chimiche. La potenza della stazione di ricarica può anche variare leggermente a seconda della tensione di rete e della stabilità.

2.  Velocità di Ricarica: La formula del tempo di ricarica presentata è più accurata per la ricarica con Corrente Alternata (AC), vale a dire, per caricabatterie domestici o pubblici con potenze fino a 22 kW. Durante la ricarica rapida con Corrente Continua (DC) in stazioni da 50 kW e oltre, la curva di carica non è lineare: la velocità è molto alta fino a circa il 50-60% della carica e poi diminuisce significativamente per proteggere la batteria. Il nostro calcolatore fornisce un valore medio.

Contesto storico

I tentativi di creare veicoli elettrici sono stati fatti già nel 19° secolo. Ad esempio, nel 1899, il pilota automobilistico belga Camille Jenatzy, nella sua auto elettrica La Jamais Contente, fu il primo al mondo a superare la barriera simbolica della velocità di 100 km/h. Tuttavia, con la disponibilità di massa di benzina economica e il progresso tecnologico degli ICE, i veicoli elettrici sono stati oscurati per quasi un secolo. Il loro ritorno è iniziato negli anni ‘90 con modelli come General Motors EV1, ma la vera rinascita per l’industria è arrivata con l’introduzione del Tesla Roadster nel 2008 e il lancio successivo del Model S. È stata la transizione di massa alle batterie agli ioni di litio e lo sviluppo di reti di infrastrutture di ricarica che hanno reso possibile creare calcolatori sofisticati. Questi strumenti aiutano gli utenti a pianificare efficacemente viaggi e spese, che è un fattore chiave nella decisione di acquistare un veicolo elettrico.

Domande frequenti

Quanto tempo ci vuole per caricare una Tesla Model Y dal 20% all’80% a una stazione da 150 kW?

Per calcolare, utilizziamo la formula del tempo di ricarica. La Tesla Model Y ha una capacità della batteria di circa 75 kWh. Supponiamo un’efficienza di 0,9.

$\text{Tempo\_Ricarica} = \frac{75 \times \frac{(80 - 20)}{100}}{150 \times 0,9} = \frac{75 \times 0,6}{135} = \frac{45}{135} = 0,333 \text{ ore}$

0,333 ore * 60 minuti = 20 minuti. È importante ricordare che alle stazioni DC ad alta potenza, la velocità di ricarica diminuisce bruscamente dopo l’80%, quindi caricare dal 20% all’80% richiederà effettivamente circa 20-25 minuti, mentre una carica completa al 100% richiederà un tempo significativamente più lungo.

Il calcolatore può essere utilizzato per veicoli elettrici usati?

Sì, il calcolatore può essere utilizzato per veicoli elettrici usati, ma con una nota importante: la capacità nominale della batteria deve essere adeguata alla sua degradazione. In media, una batteria perde circa il 2-3% della sua capacità all’anno. Per un’auto di 5 anni con una batteria originale da 60 kWh, la capacità reale potrebbe essere di circa 51-54 kWh. L’uso dei valori originali porterà a un tempo di ricarica sovrastimato.

Qual è la differenza tra il calcolo per la ricarica AC e DC?

La differenza chiave è la costanza della potenza. Durante la ricarica con Corrente Alternata (AC), la potenza della stazione di ricarica rimane praticamente costante durante l’intera sessione di ricarica, quindi la formula fornisce un risultato accurato. Durante la ricarica con Corrente Continua (DC) alle stazioni rapide, la potenza non è costante: è massima a livelli di carica bassi e diminuisce gradualmente man mano che la batteria si riempie, soprattutto dopo l’80% di carica. Pertanto, il tempo calcolato per la ricarica DC, specialmente al 100%, è teorico e medio; il tempo effettivo potrebbe essere più lungo.

Per quali modelli di veicoli elettrici può essere utilizzato questo calcolatore?

Il nostro calcolatore può essere utilizzato per tutti i modelli di veicoli elettrici. Per facilitare la selezione del modello, c’è un elenco a discesa di modelli popolari, come: Aito Seres M5, Audi e-tron, Audi e-tron GT, BMW i4, BMW iX, BYD Seal, BYD Yuan Plus (Atto 3), Cadillac Lyriq, Chevrolet Bolt EV, Fiat 500e, Ford Mustang Mach-E, Genesis GV60, GMC Hummer EV, Honda e, Hyundai Ioniq 5, Hyundai Kona Electric, Jaguar I-PACE, Kia EV6, Kia Niro EV, Land Rover Range Rover Electric, Lexus UX 300e, Li Auto L7, Li Auto L9, Lucid Air, Mazda MX-30, Mercedes-Benz EQC, Mercedes-Benz EQS, MINI Cooper SE, Nio ET5, Nissan Leaf (40 kWh), Nissan Leaf e+, Opel Corsa-e, Peugeot e-208, Polestar 2, Porsche Taycan, Porsche Taycan Turbo, Renault Zoe, Rivian R1S, Rivian R1T, smart EQ fortwo, Subaru Solterra, Tesla Model 3 Long Range, Tesla Model S, Tesla Model X, Tesla Model Y Long Range, Toyota bZ4X, Volkswagen ID.3, Volkswagen ID.4, Volvo XC40 Recharge, Voyah Free, XPeng G9, Zeekr 001, Zeekr 009. Se non trovi il modello di cui hai bisogno nell’elenco, puoi selezionare l’opzione personalizzata e specificare le caratteristiche necessarie.