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Oggi in Europa il 25% di tutte le emissioni di gas serra (GHG) è legato ai trasporti, e gli autobus contribuiscono per l'8% alle emissioni complessive. Di conseguenza, l'implementazione di sistemi di trasporto come i sistemi di autobus elettrici offre una soluzione per ridurre le emissioni e migliorare al contempo la qualità del trasporto e della vita(UITP, 2019).
Il sistema di autobus elettrici è un sistema di trasporto pubblico gestito esclusivamente da autobus elettrici. Come ogni sistema di trasporto pubblico, può includere biglietteria, informazioni per i clienti e un sistema di monitoraggio. Inoltre, è essenziale disporre di strutture per la ricarica degli autobus elettrici. A causa del processo di ricarica, un sistema di gestione delle operazioni, di pianificazione dell'autonomia e di ottimizzazione del percorso diventa ancora più importante rispetto ai sistemi di autobus tradizionali (vedi anche SCIS).
Problemi da risolvere
| Cattiva qualità dell'aria | Costi elevati | Rumore | Mancanza di comfort |
Rispetto ai motori tradizionali, i sistemi di autobus elettrici sono privi di emissioni a livello locale. Inoltre, il rumore prodotto durante la guida è minore. Sebbene i costi iniziali per l'acquisto di autobus elettrici possano essere più elevati, i costi complessivi dei sistemi di autobus elettrici possono essere inferiori a quelli di altri sistemi, a seconda dell'utilizzo.
L'obiettivo principale del sistema di autobus elettrici è quello di ridurre l'inquinamento atmosferico nelle città. Oltre a questo, la soluzione consente di ottenere i benefici elencati di seguito. Mentre alcuni benefici possono essere raggiunti con un'implementazione di base della soluzione, la realizzazione dei benefici potenziali dipende dalle funzioni implementate in un progetto specifico.
Riduzione dell'uso di fossili
Promuovere comportamenti sostenibili
Riduzione delle emissioni di gas serra
Riduzione dell'inquinamento atmosferico locale
Promuovere modelli di trasporto privato sostenibile
Trasporto pubblico
Opzione digitale per il pagamento
Stazioni di ricarica
Gestione della funzionalità optime
Comunicare i vantaggi e la tecnologia
A parte i sistemi di autobus che non utilizzano esclusivamente l'elettricità (sistemi ibridi), esistono tre varianti principali per i sistemi di autobus elettrici (alimentati a batteria con ricarica notturna, ricarica occasionale o autobus con cella a combustibile). Inoltre, ci possono essere ulteriori differenziazioni in base al sistema di ricarica (ricarica plug-in, docking), ai tipi di batteria (ad esempio, tecnologia agli ioni di litio (LFP, NCM/NCA, Li-Titanato)), ecc.
La batteria dell'autobus viene ricaricata una volta al giorno, di solito di notte, presso le stazioni di ricarica del deposito. Questi autobus sono adatti a distanze giornaliere più brevi (circa 100-200 km).
Questi autobus hanno una batteria più piccola che viene ricaricata occasionalmente, per lo più all'ultima fermata di ogni percorso. Possono essere utilizzati su lunghe distanze giornaliere (circa 300 km). A causa del processo di ricarica, di solito hanno bisogno di più tempo all'ultima fermata e richiedono sottostazioni vicine. Le nuove tecnologie aumentano l'efficienza di questi processi di ricarica, ad esempio la ricarica rapida o il recupero dell'energia di interruzione (ad esempio, caricatori da 1MW con caricatori da 400kW già presenti).
L'autobus produce l'energia per la propulsione elettrica con la propria cella a combustibile e l'idrogeno che viene trasportato in un serbatoio. Il sistema è adatto alle lunghe distanze giornaliere. È necessaria un'infrastruttura per l'idrogeno presso il deposito.
A seconda della variante implementata, sono necessarie infrastrutture aggiuntive come stazioni di ricarica o infrastrutture per l'idrogeno.
L'efficienza e la necessità dei sistemi di autobus elettrici sono legate alle restrizioni attuate a livello cittadino o politico. Si prevede che in futuro i sistemi di autobus elettrici saranno supportati da politiche e finanziamenti nazionali e internazionali.
In generale, le normative sulle emissioni vengono introdotte prima nel settore degli autobus e poi in quello delle automobili. Pertanto, si prevede che il divieto di utilizzare il diesel nelle aree urbane venga introdotto prima per gli autobus.
Il regolamento (UE) 2019/1242 stabilisce gli standard di emissione di CO2 per i veicoli pesanti. A partire dal 2025, i produttori dovranno ridurre le emissioni del 15% rispetto alla media dell'UE nel periodo di riferimento (1 luglio 2019 - 30 giugno 2020). Dal 2030 in poi, la riduzione dovrà essere del 30%.
(electrive.net, 2020, Ministero Federale dell'Economia e dell'Energia, 2020, Commissione Europea, 2020)
I soggetti interessati ai sistemi di autobus elettrici (BABLE, 2021)
Nel 2019, in Europa e negli Stati Uniti c'erano circa 3.000 autobus elettrici, che rappresentano solo l'1% di tutti gli autobus. Tuttavia, si prevede una rapida crescita per i prossimi anni, guidata da normative e iniziative governative. Città come Parigi, Mosca o Berlino hanno in programma l'acquisto di centinaia di nuovi autobus elettrici nei prossimi anni.
Flotta globale di autobus elettrici comunali (Consultancy.eu & Bloomberg, 2020)
Il numero di autobus elettrici in Germania dal 2009 ad oggi mostra un enorme sviluppo e le previsioni indicano un ulteriore aumento degli autobus elettrici per il futuro.
Sviluppo degli autobus elettrici in Germania dal 2009 (PwC, 2020)
Glielevati costi di investimento degli autobus elettrici rispetto a quelli convenzionali (diesel) possono essere compensati da costi operativi più bassi e da una durata di vita più lunga (ad esempio, immagine di Proterra). Alcuni operatori producono autonomamente l'energia rigenerativa per gli autobus. La redditività degli e-bus aumenterà non appena verranno introdotte norme più severe sulle emissioni o addirittura il divieto di utilizzare il diesel nelle aree urbane. Si prevede che le restrizioni saranno introdotte in diverse città europee nei prossimi anni.
Il grafico mostra la redditività dell'esercizio degli autobus elettrici rispetto agli altri autobus per un periodo di dieci anni. I dati sono stati ricavati dalle specifiche del produttore Proterra, che a marzo 2017 è uno dei tre produttori di e-bus che forniscono autobus su larga scala. Secondo questo calcolo, gli autobus elettrici sono più economici nonostante i maggiori costi di investimento, poiché i costi per il carburante e la manutenzione sono molto più bassi rispetto agli autobus tradizionali.
Confronto del costo totale di proprietà (Proterra, 2021)
Questo calcolo non include l'infrastruttura delle stazioni di ricarica necessarie, che spesso rappresenta la vera sfida. A seconda della tecnologia, l'infrastruttura può costare un multiplo dei costi di implementazione degli autobus. Il processo di gara d'appalto deve essere adatto a una costruzione economica dell'infrastruttura. Una soluzione potrebbe essere che il Comune fornisca l'infrastruttura e le società di autolinee forniscano solo gli autobus.
Energia
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Con l'obiettivo di far funzionare a biogas il 100% degli autobus del trasporto pubblico di Tartu entro il 2019, il comune ha acquistato 60 nuovi autobus a biogas per la rete di trasporto pubblico.
Mobilità
Energia
La città di Turku ha introdotto nuovi autobus elettrici nella flotta del trasporto pubblico per raggiungere l'obiettivo di diventare neutrale dal punto di vista delle emissioni di CO2 entro il 2029.
Mobilità
Energia
Almeno sei nuovi autobus elettrici sono stati introdotti nella flotta esistente di Madrid e vengono testati in condizioni reali nel laboratorio vivente della città. L'obiettivo principale è quello di utilizzare una flotta di autobus puliti nelle aree in cui mancano servizi di trasporto pubblico di alta qualità.
Mobilità
ICT
Grazie alla digitalizzazione e all'ottimizzazione, un totale di 14 veicoli accessibili ha operato con successo tra le sedi di Bonn, Darmstadt e Francoforte. Da allora, il servizio di trasporto aziendale offre ai dipendenti Telekom un'alternativa flessibile e sostenibile all'auto aziendale.
Mobilità
Energia
Questo progetto faceva parte del progetto Horizon2020 FABULOS, al quale Auve Tech ha partecipato insieme al Consorzio Mobile Civitatem. Nonostante il blocco del Paese a causa della pandemia COVID-19, le nostre navette autonome ed elettriche hanno percorso un totale di 1.930 km e servito 399 utenti finali.
Mobilità
Un servizio di bus navetta autonomo ed elettrico ha collegato la città di Ülemiste, molto visitata, con l'aeroporto internazionale di Tallinn e il centro commerciale di Ülemiste, estendendo la rete di trasporto pubblico esistente.
Energia
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ICT
Il sistema di ricarica degli autobus contiene 5 caricatori veloci a pantografo (350 kW) e 6 caricatori con cavo GB/T (120 kW). Pohjolan Liikenne sta operando nell'area con 20 autobus elettrici e li sta ricaricando nel sistema di ricarica. Tutta l'elettricità è prodotta da fonti rinnovabili.
L'attuale normativa UE sulle emissioni delle automobili è la più severa al mondo. Oltre a ulteriori restrizioni, le soglie non possono più essere raggiunte solo con le auto convenzionali. Una tecnologia alternativa, che riduce le emissioni locali, sono i veicoli elettrici.
La resilienza urbana è la capacità di un sistema urbano e di tutti i suoi componenti su scale temporali e spaziali di mantenere o tornare rapidamente alle funzioni desiderate di fronte a un disturbo.
Il coinvolgimento dei cittadini svolge un ruolo strumentale nel modo in cui vengono governati gli insediamenti umani. I processi decisionali vengono migliorati coinvolgendo le persone più interessate e intimamente legate alle sfide della società.
I sistemi di condivisione dei veicoli consentono ai clienti di utilizzare diversi veicoli senza doverne possedere uno. Esistono diversi tipi di sistemi di condivisione di veicoli sul mercato. Le differenze possono riguardare il tipo di veicolo condiviso, come il car sharing, il bike sharing, lo scooter sharing o il veicolo elettrico.
Un sistema di bike sharing intende fornire a una comunità una flotta di biciclette condivise. Pertanto, i singoli utenti non devono possedere una bicicletta, ma tutti possono utilizzare la flotta in modo flessibile.