Lampioni come caricabatterie per veicoli elettrici: più economici, più veloci, più equi

L’industria automobilistica sta vivendo la sua più grande trasformazione da quando le automobili hanno sostituito le carrozze trainate da cavalli come principale mezzo di trasporto all’inizio del XX secolo.

I veicoli elettrici (EV) stanno guidando questo cambiamento, ora rappresentano più del 20% delle auto nuove vendute in tutto il mondo. Con ciò, la flotta di EV ha raggiunto quasi 50 milioni alla fine del 2024.

Secondo l’International Energy Agency (IEA), 17 milioni di auto elettriche sono state vendute nel 2024, aumentando di oltre il 25% rispetto all’anno precedente. Questo incremento di 3,5 milioni rispetto al 2023 è in realtà superiore al numero totale di auto elettriche vendute nell’intero 2020.

Nella prima metà del 2025, le vendite globali di EV hanno raggiunto 9,1 milioni, con un aumento del 28% rispetto allo stesso periodo dell’anno scorso.

La Cina guida questa crescita, registrando vendite di oltre 11 milioni di auto elettriche nel 2024 e 5,5 milioni nella prima metà del 2025. In termini di crescita, le vendite di EV in Cina sono aumentate del 32% su base annua.

Tuttavia, le vendite di EV in Europa hanno registrato una crescita stagnante poiché i sussidi governativi sono stati eliminati o ridotti in diversi mercati principali. Sebbene l’Europa abbia comunque registrato un aumento del 26% nelle vendite di auto elettriche, raggiungendo circa 2 milioni di unità nella prima metà di quest’anno, il tasso di crescita è stato piuttosto deludente rispetto agli anni precedenti.

Negli Stati Uniti e nel più ampio Nord America, le vendite di EV hanno continuato a crescere ma a un ritmo più lento. Le vendite regionali sono aumentate solo del 3% a 0,9 milioni nella prima metà del 2025. In Canada, il mercato ha subito un forte calo del 23%, mentre il Messico è cresciuto del 20%. Il mercato statunitense è aumentato del 6%.

Ciò avviene mentre il presidente degli Stati Uniti Donald Trump ha firmato a luglio la “big beautiful bill”, ponendo fine al credito d’imposta di 7.500 $ per gli EV dopo il 30 settembre. La legge ha terminato tutti i crediti d’imposta per i consumatori dell’IRA sia per veicoli nuovi che usati, nonché per gli EV commerciali, il che si prevede causi un forte calo della domanda di EV nell’ultimo trimestre dell’anno.

Benefici degli EV vs. il collo di bottiglia dell’infrastruttura di ricarica

Il settore dei trasporti è una delle più grandi fonti di emissioni di gas serra (GHG), rappresentando circa 15% delle emissioni totali e circa il 23% delle emissioni di CO2 legate all’energia a livello globale.

Tuttavia, gli EV non producono emissioni dallo scarico. Funzionano con batterie e motori elettrici invece dei motori a benzina. Costano meno da alimentare, offrono una migliore autonomia, e producono meno emissioni rispetto alle auto tradizionali, rendendoli un’opzione di trasporto più pulita.

È importante notare che le emissioni di un EV durante l’intero ciclo di vita, dall’estrazione delle materie prime alla produzione, distribuzione, utilizzo e smaltimento, dipendono dalla fonte di elettricità utilizzata per la ricarica. Quindi, se una regione geografica si affida fortemente a fonti tradizionali di generazione elettrica, allora gli EV potrebbero non contribuire a una significativa riduzione delle emissioni del ciclo di vita. 

Ma se fonti di energia a bassa inquinamento vengono utilizzate per la produzione di elettricità, allora gli EV tendono ad avere un beneficio di emissioni nel ciclo di vita rispetto ai loro equivalenti tradizionali alimentati a diesel o benzina.

Oltre a avere un impatto ambientale inferiore, gli EV hanno costi operativi più bassi poiché hanno meno parti in movimento rispetto alle auto convenzionali, il che significa una ridotta necessità di manutenzione e costi di gestione a lungo termine più bassi. Il costo iniziale di un EV, tuttavia, è spesso più alto rispetto a quello di un veicolo tradizionale a benzina.

Ma con l’aumento del volume di produzione e il maturare della tecnologia, ci si prevede che il costo diminuisca nel prossimo futuro. 

Una delle principali sfide delle auto elettriche è la mancanza di un’infrastruttura di ricarica adeguata. Attualmente c’è una carenza di stazioni di ricarica pubbliche, soprattutto in alcune regioni, creando una barriera significativa all’adozione degli EV.

Un’altra sfida legata alla ricarica è che gli EV possono richiedere più tempo per ricaricarsi rispetto al rifornimento di un’auto a benzina, sebbene i produttori stiano migliorando questo aspetto. Un’ulteriore preoccupazione dei conducenti di EV è l’autonomia limitata con una singola carica, nota come ansia da autonomia.

Per affrontare i problemi della ricarica degli EV, Shell ha recentemente annunciato lo sviluppo di un fluido di gestione termica per EV che può accelerare significativamente la ricarica delle batterie.

Shell è un colosso del petrolio e del gas che si sta diversificando verso energie rinnovabili, infrastrutture di ricarica per EV, biocarburanti e idrogeno, e tecnologie avanzate di raffreddamento delle batterie, dimostrando il continuo spostamento verso l’energia pulita. Attualmente dispone di oltre 70.000 punti di ricarica pubblici a livello globale per EV in siti di vendita al dettaglio e destinazioni.

Il mese scorso, l’azienda ha rivelato di aver creato un fluido, in collaborazione con la società di ingegneria automobilistica RML Group, che “riduce notevolmente le sollecitazioni termiche, consentendo di tollerare correnti di carica delle celle molto più elevate”.

Massimizzando il contatto con ogni cella di un pacco batteria, il fluido non conduttivo consente un trasferimento di calore altamente efficiente, accelerando così le velocità di ricarica senza rischiare danni per surriscaldamento. L’azienda ha dimostrato questa capacità in una batteria da 34 kWh che ha raggiunto un tempo di ricarica di 10 minuti.

In un’auto leggera con un consumo di 10 km/kWh (6,2 miglia/kWh), il veicolo può ricaricarsi a 14 miglia al minuto (24 km al minuto), ha dichiarato l’azienda.

Sebbene ciò sia ipotetico, il produttore cinese di batterie CATL ha già mostrato la seconda generazione della sua batteria a ricarica superveloce al litio ferro fosfato (LFP), Shenxing Gen 2, che ha la capacità di aggiungere 1,5 miglia di autonomia per secondo di carica. 

In ambienti a basse temperature sotto i 10 gradi Celsius, la batteria vanta anche la capacità di passare dal 5% all’80% di carica in soli 15 minuti.

Ricarica EV tramite lampioni: infrastruttura a basso costo ed equa

Data la crescente necessità e adozione degli EV, i produttori di auto, le aziende di tecnologia delle batterie e gli operatori di reti di ricarica hanno lavorato attivamente per ridurre i tempi di ricarica degli EV. Ad esempio, Stellantis ha dimostrato una cella da 77 Ah con una densità energetica di 375 Wh/kg che può caricare dal 15% al 90% in circa 18 minuti a temperatura ambiente.

Toyota sta anche lavorando su produzione di massa di batterie allo stato solido con tempi di ricarica inferiori a 10 minuti, insieme a un’ampia autonomia. Le celle allo stato solido di QuantumScape hanno già superato i test di resistenza, dove hanno raggiunto oltre 1000 cicli di ricarica mantenendo ancora oltre il 95% della capacità.

All’inizio di quest’anno, il produttore cinese BYD ha annunciato una nuova tecnologia, “Super e-Platform”, che può ricaricare fino a circa 250 miglia di autonomia in soli 5 minuti, quindi non molto più tempo rispetto a quello necessario per riempire un serbatoio di benzina.

Mentre la ricarica veloce è un grande passo verso la mitigazione delle limitazioni degli EV, che dire dell’infrastruttura di ricarica? I conducenti di auto elettriche, dopotutto, hanno anche bisogno di modi convenienti per ricaricare i loro veicoli. 

E affinché gli EV vengano adottati su larga scala e contribuiscano a ridurre le emissioni e l’inquinamento del settore dei trasporti, è essenziale un accesso conveniente ed equo all’infrastruttura di ricarica. 

Mentre l’infrastruttura di ricarica pubblica sta crescendo rapidamente, aumentando il 30% a oltre 1,3 milioni di punti di ricarica aggiunti a livello globale nel 2024, rimangono sfide in termini di capacità della rete, costi elevati e distribuzione irregolare, tra le altre.

Per affrontare il problema dell’infrastruttura di ricarica limitata, un team di ricercatori della Penn State ha creato un modello scalabile utilizzando il quadro esistente per una ricarica EV conveniente.

Per opzioni di ricarica EV a basso costo ed eque, il nuovo design sta sviluppando, analizzando e valutando l’uso dei lampioni. 

Questi pali luminosi si trovano ovunque negli ambienti urbani e offrono diversi vantaggi notevoli rispetto ai caricabatterie convenzionali, tra cui un utilizzo più semplice grazie alla proprietà della città, la prossimità alle strade, costi ridotti grazie all’uso delle installazioni elettriche esistenti, massimizzata efficienza attraverso il riutilizzo delle strutture esistenti e potenziali stimoli all’economia locale.

Per testare il loro modello, il team ha installato diverse unità di ricarica su lampioni a Kansas City, Missouri. 

Pubblicato nel Journal of Urban Planning and Development¹, lo studio ha scoperto che questi sono non solo più efficienti in termini di tempo e costi rispetto alle tradizionali stazioni di ricarica EV, ma anche più accessibili, convenienti e con minori impatti ambientali negativi.

“La motivazione per questo lavoro nasce dal fatto che molti residenti di appartamenti e edifici plurifamiliari, in particolare nelle aree urbane e del centro, non hanno accesso a caricabatterie EV dedicati a casa, poiché non hanno il privilegio di possedere un garage.” 

Hu ha inoltre osservato che la cosa meravigliosa dei pali dei lampioni è che sono “già alimentati e tipicamente di proprietà dei comuni, rendendoli relativamente facili da utilizzare”.

Inoltre, sono solitamente posizionati vicino ai parcheggi su strada e in aree ad alto traffico, il che “li rende ben posizionati per servire sia i residenti locali sia i visitatori,” ha aggiunto Hu.

Per la loro ricerca, finanziata dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, il team ha collaborato con le compagnie di servizi locali di Kansas City, l’organizzazione no-profit Metro Energy Center e il National Renewable Energy Lab per retrofittare i lampioni esistenti affinché funzionino come caricabatterie EV. 

Successivamente, il team di ricercatori ha creato un modello a tre pilastri con un focus su benefici, domanda e fattibilità, affinché altri possano adottare e sviluppare caricabatterie EV su lampioni.

“La scalabilità è stata una parte fondamentale di ciò che rende importante questo modello,” ha detto il coautore Yang “Chris” Song, attualmente data scientist presso ElectroTempo, che all’epoca della ricerca era dottorando alla Penn State. “Creare qualcosa che funzioni non solo in una città specifica ma che possa essere adottato facilmente da molte comunità è fondamentale per aumentare l’uso degli EV in tutto il paese.”

Ora, per determinare la domanda per il caricabatterie EV, i ricercatori hanno prima esaminato fattori tra cui il volume del traffico, i punti di interesse nelle vicinanze, la densità delle stazioni e l’uso del suolo. I ricercatori hanno poi utilizzato tutti questi dati per addestrare modelli di IA a fare previsioni sulla domanda.

“Abbiamo anche tenuto conto dell’equità, che qui significa il coinvolgimento proattivo con la comunità per garantire una distribuzione equa e inclusiva dei benefici della ricarica su lampioni nei diversi quartieri.”

– Song

Utilizzando la valutazione della domanda e dell’equità, il team ha selezionato 23 lampioni e installato stazioni di ricarica EV. 
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Successivamente, nel corso di un anno, hanno raccolto dati dalle stazioni, rivelando che erano più economiche da installare rispetto alle porte di ricarica EV convenzionali, poiché l’infrastruttura esiste già. Nel pilota di Kansas City, i caricabatterie retrofittati su lampioni hanno fornito tassi di ricarica medi più elevati rispetto alle unità pubbliche legacy nelle vicinanze dell’area di studio, pur operando a potenza di livello 2 — migliorando il tempo di ricarica senza dipendere dall’hardware DC fast.

La ragione della velocità potrebbe derivare dal fatto che i lampioni attingono energia da linee elettriche municipali dedicate, ha detto Yuyan “Annie” Pan, ricercatrice postdoc che collabora con Hu. Inoltre, affrontano meno concorrenza da parte di più veicoli che si ricaricano contemporaneamente, come avviene con le stazioni commerciali raggruppate.

Le stazioni di ricarica su lampioni offrono il vantaggio aggiuntivo di essere ambientalmente positive poiché utilizzano luoghi dove le auto sono già parcheggiate, offrendo così un risparmio del 11,94% di benzina e un ulteriore 11,24% di riduzione dei gas serra.

“Abbiamo scoperto che l’uso dei lampioni per la ricarica EV offre un approccio innovativo ed equo per espandere l’infrastruttura di ricarica e promuovere l’elettrificazione sostenibile.”

– Pan

Il lavoro sulle stazioni di ricarica su lampioni non è ancora terminato. I ricercatori ora svilupperanno il loro modello per utilizzare le informazioni meteorologiche, di fondamentale importanza per gli EV, poiché temperature estreme possono influenzare le prestazioni della batteria, la domanda di energia e la frequenza di viaggio.

Un altro dato che intendono incorporare riguarda i fattori socio-economici che aiuteranno a identificare specificamente le comunità con accesso limitato agli EV o potenziale di adozione, per garantire una distribuzione più equa dell’infrastruttura. 

Investire nell’infrastruttura EV

Tesla di Elon Musk (TSLA ) progetta, sviluppa, produce e vende veicoli completamente elettrici così come sistemi di generazione e stoccaggio di energia. L’azienda gestisce anche una vasta rete Supercharger, che le conferisce un vantaggio nella crescente concorrenza del mercato EV.

Le migliaia di Supercharger dell’azienda sono distribuite in tutto il mondo, situate su percorsi principali per consentire ai conducenti di auto elettriche di collegare semplicemente i loro EV a un’unità e ricaricare automaticamente. I conducenti possono verificare la disponibilità di una postazione Supercharger tramite l’app Tesla, dove possono anche monitorare lo stato della carica.

Secondo Tesla, i suoi Supercharger possono aggiungere fino a 200 miglia di autonomia in pochi minuti, circa 15 minuti.

È notevole che Tesla abbia aperto molti Supercharger a EV non Tesla tramite lo standard NACS e adattatori approvati; la disponibilità varia per regione e veicolo. Questa settimana, il produttore giapponese Honda ha annunciato che i conducenti EV del suo marchio principale, così come della sua divisione Acura, possono ora accedere alla rete Supercharging di Tesla, nell’ambito del piano aziendale di avere circa 100.000 punti di ricarica rapida DC disponibili per i propri proprietari di EV entro la fine di questo decennio.

Tesla (TSLA )

Nel terzo trimestre del 2025, la rete Supercharger di Tesla ha fornito 1,8 TWh di energia, risparmiando l’equivalente di 842 milioni di litri di benzina.

L’utilizzo della rete ha anche stabilito un nuovo record nello scorso trimestre, con una media di 587.000 sessioni di ricarica al giorno in tutto il mondo, grazie al crescente utilizzo globale sia da parte di Tesla che di EV non Tesla. Con un aumento del 31% su base annua, Tesla ha riportato un totale di 54 milioni di sessioni di ricarica.

Durante questo trimestre, l’azienda ha rivelato di aver aperto un record di 4.000 nuove postazioni Supercharger, segnando il più grande aumento nella storia di Tesla mentre continua ad accelerare le sue implementazioni in Asia, Europa e Nord America.

Questo trimestre record è arrivato quando il primo Supercharger V4 da 500 kW di Tesla è stato attivato la scorsa settimana. Installato a Redwood City, California, i nuovi design V4, a differenza degli aggiornamenti precedenti che sostituivano solo i pali di ricarica, includono nuovi armadi, ognuno dei quali supporta otto postazioni. Questo raddoppia la capacità del V3, con costi di implementazione inferiori e una densità di potenza molto maggiore.

Oltre ai progressi nei suoi Supercharger, Tesla ha anche mostrato un video che presenta una versione più economica del suo SUV Model Y, che, secondo Bloomberg, “manccherà di alcune caratteristiche e utilizzerà materiali meno premium per compensare la perdita del credito d’imposta federale fino a 7.500 $”. La versione semplificata può aiutare il produttore a incrementare il volume, che ha faticato. 

Ciò avviene dopo che l’azienda ha segnalato un aumento del 7% anno su anno (YoY) nelle consegne di EV nel Q3, dopo aver subito un calo del 13% e del 12,4% YoY nel Q1 e Q2 di quest’anno, rispettivamente. Il picco potrebbe essere dovuto alla scadenza del credito d’imposta federale per gli EV, che ha anche avvantaggiato concorrenti come Rivian, che ha registrato un aumento del 32%.

Nel terzo trimestre, Tesla ha prodotto oltre 447.000 veicoli e ne ha consegnati oltre 497.000. L’azienda ha anche distribuito un record di 12,5 GWh di prodotti per lo stoccaggio di energia.

Per quanto riguarda la performance di mercato, le azioni TSLA sono attualmente quotate a $440.90, in rialzo dell’8.74% quest’anno finora.

Meno di sei mesi fa, le azioni TSLA erano scese sotto i $220 insieme al resto del mercato azionario, ma da allora si sono riprese molto bene, più che raddoppiando di valore. Le azioni TSLA si avvicinano ora al loro massimo storico (ATH) di $480, raggiunto meno di un anno fa, a metà dicembre.

Con una capitalizzazione di mercato di $1.46 trilioni, Tesla è il 13° più grande asset al mondo. L’azienda ha un EPS (TTM) di 1.79 e un P/E (TTM) di 246.14.

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Conclusione

Con un’enfasi crescente sulla sostenibilità a livello globale, i veicoli elettrici stanno svolgendo un ruolo cruciale nella riduzione dell’inquinamento urbano e delle emissioni di carbonio. Tuttavia, l’adozione degli EV affronta sfide importanti, che possono essere superate non solo innovando la tecnologia delle batterie ma anche l’infrastruttura di ricarica. 

La ricarica basata sui lampioni potrebbe aiutare a risolvere questi problemi e accelerare l’adozione degli EV. Questo approccio trasforma i lampioni esistenti in punti di ricarica accessibili e a basso costo. I ricercatori sperano che questa soluzione pratica renda il trasporto pulito più accessibile a un pubblico più ampio.

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Riferimenti

1. Pan, Y., Song, Y., Yang, T., Ding, Y., & Hu, X. (2025). Ricarica equa dei veicoli elettrici urbani: fattibilità e benefici della ricarica su lampioni nella zona di diritto di passaggio di Kansas City. Journal of Urban Planning and Development, 151(4). Pubblicato il 23 settembre 2025. https://doi.org/10.1061/JUPDDM.UPENG-5865 ascelibrary.org+1