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Cavi di ricarica auto elettriche: tipologie, funzionamento, prezzi
Redazione AutoScout24 · 29/06/2023 · Lo leggi in 15 minuti
Nel mondo delle auto elettriche, la ricarica è considerata una faccenda semplicissima: prendi il cavo, lo attacchi alla vettura et voilà, il gioco è fatto.
La realtà è molto più complessa: le ricariche non sono tutte uguali, e anche i cavi di ricarica delle auto elettriche differiscono per tipologie, funzionamento e prezzi. Scenderemo tra poco nei dettagli, ma per cominciare possiamo dirvi che, in Europa, ci sono tre diversi standard di attacco alla vettura, cavi disponibili solo se collegati alle colonnine veloci, cinque diversi connettori per l’allaccio del cavo alla rete elettrica e differenze tra cavi simili a livello di potenza, voltaggio e peso.
Il mondo dei cavi di ricarica delle auto elettriche non è così semplice come possa sembrare quindi, e ci sono diverse cose da sapere. Conoscere al meglio tutte le tipologie di cavi di ricarica di auto elettriche, il loro funzionamento, i prezzi e il tipo di ricarica che sono in grado di offrire non è una nozione dedicata solo agli appassionati del genere. Vista l’importanza che la ricarica riveste, soprattutto in questo momento storico con una tecnologia dei pacchi batterie ancora da migliorare, conoscere i tipi e i modi con i quali usare ogni tipo di cavo di ricarica diventa una nozione molto importante, se non addirittura fondamentale, per chiunque possieda o sia interessato ad acquistare un’automobile elettrica o ibrida Plug-In. In questo vademecum sui cavi di ricarica delle auto elettriche conosceremo il significato di sigle come CHAdeMO, HPC e degli standard Tipo 2, CCS Combo2 e non solo. Scopriamo allora le tipologie, il funzionamento e i prezzi dei cavi di ricarica delle auto elettriche.
Per capire le tipologie dei cavi di ricarica delle auto elettriche, dobbiamo subito ricordare un dettaglio apparentemente banale, ma in questo caso molto importante. Come qualsiasi cavo di ricarica, infatti, anche quello per le automobili elettriche è formato da due estremità. La prima estremità è quella che si collega alla rete elettrica, tramite una presa domestica, una wallbox o una colonnina di ricarica. La seconda, ovviamente, è quella che si connette alla vettura. Concentriamoci proprio su quest’ultimo attacco, quello più semplice da capire e distinguere. Per evitare i problemi che abbiamo visto nel mondo di PC e smartphone, ovvero la creazione di connettori proprietari dalle forme uniche e non intercambiabili, l’Unione Europea ha deciso di “giocare d’anticipo”, e normare le tipologie di cavi utilizzabili in Europa. Per (quasi) tutte le automobili elettriche e ibride Plug-In vendute in Europa, le tipologie di attacco utilizzabili sono due: la presa di Tipo 2 e la più performante CCS Combo2.
Il primo delle tipologie di cavi di ricarica dell’auto elettrica è un connettore con sette “incavi” che permettono la connessione alla rete elettrica dell’automobile attraverso diverse tipologie di cavi. Ad utilizzare il connettore Tipo 2 sono i cavi di ricarica casalinghi, quelli con connettore verso le prese industriali e i connettori di wallbox e colonnine pubbliche. Il connettore di Tipo 2, noto anche con il nome di “Mennekes” dall’azienda che lo ha sviluppato, è un connettore che permette la ricarica a corrente alternata: per questo, ha una potenza variabile tra i 2,3 kW per i cavi più semplici ai 22 kW dei connettori trifase che permettono di sfruttare al massimo la carica a corrente alternata (di cosa significa trifase parleremo nel paragrafo dedicato al funzionamento dei cavi di ricarica delle auto elettriche). I cavi di ricarica delle auto elettriche con connettore di Tipo 2 sono quindi i più comuni ed economici, nonché i più diffusi sulle automobili ibride Plug-In, e presenti su ogni (o quasi) automobile ricaricabile, ibrida o elettrica che sia. Il cavo di ricarica non è quasi mai “integrato” all’interno delle colonnine o della wallbox, ma è quello proposto in dotazione alla vettura, così come succede per il cavo di ricarica casalingo, sempre di serie su tutte le automobili ibride o elettriche. In ogni occasione, quindi, è necessario collegare il proprio cavo con attacco di Tipo 2, non dimenticandosi l’ordine corretto: prima la connessione alla rete, quindi prima la presa a muro o alla colonnina, e poi l’attacco alla vettura.
Il secondo tipo di connettore “comune” è il moderno cavo di ricarica con attacco CCS Combo2. Noto anche con le semplificazioni “CCS” e “Combo”, si tratta di un cavo che permette la ricarica a corrente continua, e per questo può avere una potenza di ricarica compresa tra i 30 e i 350 kW. Il connettore CCS Combo2 include al suo interno parte del connettore Tipo 2 più una presa combinata inferiore: la scelta è stata fatta per permettere a produttori di auto e di cavi di avere un solo connettore unico, formato da due corpi distinti, la presa singola di Tipo 2 e quella combinata CCS Combo2, sullo stesso “bocchettone”. Il connettore CCS Combo 2 funziona con corrente continua, e per utilizzarlo è necessario rimuovere, dove presenti, entrambi i “tappi” o sportellini che coprono le due tipologie di prese per sbloccare la ricarica alla massima potenza della vettura. Al contrario dei cavi di ricarica delle auto elettriche con connettore di Tipo 2, il cavo CCS Combo2 non è portatile, ma è integrato all’interno delle colonnine. Questo perché, per via della grande potenza di queste ricariche, il cavo è molto spesso e pesante per riuscire a sopportare tutta questa corrente, e per i connettori da oltre 100 kW è necessario addirittura un sistema di raffreddamento a liquido del cavo stesso, per evitare surriscaldamenti.
Infine, tra le tipologie di cavi di ricarica delle auto elettriche non possiamo dimenticare l’”alternativo” di questo mondo, il cavo CHAdeMO. Questa tipologia di connettore (il cui nome è un’abbreviazione di CHArge de MOve, ovvero tradotto in maniera “libera” “la ricarica per la mobilità”) non è altro che lo standard per i connettori di ricarica giapponese, che inizialmente veniva proposto come unica possibilità per la ricarica (soprattutto quella rapida) sulle elettriche nipponiche di qualche anno fa, come il trittico Mitsubishi iMiEV/Citroen C-Zero/Peugeot iOn o, ancora oggi, su Nissan Leaf e sull’ibrida Mitsubishi Eclipse Cross PHEV. Sebbene un buon numero di colonnine rapide siano ancora dotate dell’attacco CHAdeMO (questo tipo di connettore, formato da quattro “pin” e di forma tondeggiante, è infatti principalmente in uso per la ricarica rapida), questa tipologia di connettore è in progressivo disuso. Nonostante non abbia veri e propri problemi funzionali, ma anzi sia totalmente equivalente ai connettori Tipo 2, i costruttori giapponesi hanno comunque scelto di “uniformarsi” e di proporre sul mercato europeo solo modelli dotati di connettori Tipo 2 e CCS Combo 2, lasciando il connettore CHAdeMO al mercato domestico.
Concludiamo con le tipologie di cavi di ricarica per auto elettrica citando le quattro tipologie di connettori differenti per la connessione dei cavi a corrente alternata alla rete elettrica. Sebbene il connettore di Tipo 2 sia infatti identico per tutti questi connettori, i cavi e i relativi collegamenti alla rete elettrica sono ben diversi. Iniziamo dal sistema più semplice, il connettore con presa domestica. Anche in questo caso, il connettore con presa domestica può essere dotato di presa italiana “a tre poli”, ovvero la cosiddetta “Tipo L”, o la molto più comune in questo frangente “Tipo F”, ovvero la presa “tedesca” detta anche Schuko. Questa soluzione permette una ricarica a 2,3 kW di potenza, con tempi di ricarica molto lunghi e duraturi. Per questo, è meglio evitare l’utilizzo di adattatori, multiprese (le cosiddette “ciabatte”) o sdoppiatori, e collegare il cavo ad una presa in buone condizioni del box o della casa. Visto che, al contrario di una TV o di un frigorifero, l’auto elettrica ricarica alla massima potenza erogabile dalle prese di corrente per 10/15 ore di seguito, l’utilizzo di un adattatore potrebbe portare a rotture della presa, interruzioni di ricarica o addirittura di cortocircuiti ben poco piacevoli.
Ci sono poi tipologie di cavi di ricarica di auto elettriche “casalinghi” che utilizzando le prese industriali “blu” o “rosse”. Come i professionisti tra voi sanno, i colori indicano la potenza e l’amperaggio di questi connettori: i connettori blu erogano corrente in monofase a 32 A, per una potenza di ricarica massima di 7,4 kW (ricordiamo che, spesso, le utenze domestiche sono limitate ad una potenza massima erogabile di 6 kW). Le prese “rosse”, invece, sono quelle più prestazionali, le trifase, disponibili sia a 16 A che a 32 A, per una potenza massima rispettiva in corrente alternata di 11 e 22 kW. In tutti e tre i casi, la ricarica avviene tendenzialmente dallo stesso cavo di ricarica, che ad un’estremità ha il connettore di Tipo 2 e, al centro, una “scatola” di controllo denominata appunto Control Box. Questa scatola ha un secondo attacco, quello per la connessione alla rete elettrica, modificabile e configurabile, che permette quindi di utilizzare lo stesso connettore per il collegamento alla presa Schuko, monofase blu o trifase rossa. La Control Box, poi, sarà in grado di capire la potenza erogata dalla rete, e trasferirla al massimo delle prestazioni all’automobile. Infine, alcune wallbox e tutte le colonnine di ricarica permettono la connessione alla ricarica con corrente alternata e presa di Tipo 2 con un cavo unico, privo di Control Box e realizzato con due connettori simili (ma non uguali) da entrambe le estremità.
Cavi di ricarica auto elettriche: funzionamento
Abbiamo scoperto quindi tutti i tipi di cavi per automobili elettriche e ibride Plug-In, e abbiamo capito che giostrarsi in questo mondo non è un gioco da ragazzi. Quando si arriva a capire il funzionamento dei cavi di ricarica delle auto elettriche, invece, è molto più semplice e ci sono poche differenze tra le diverse tipologie di cavi di ricarica. La sequenza di collegamento, ad esempio, è sempre la stessa: in caso di connettori da collegare sia alla colonnina che all’auto, bisogna prima collegare il cavo alla rete elettrica, presa di ricarica domestica, industriale o colonnina che sia, e poi all’automobile. Questa regola è inevitabile quando il cavo è integrato nella colonnina, ovviamente. Una volta completata la ricarica, invece, bisogna effettuare il passaggio inverso: prima si rimuove il connettore dall’automobile, e poi dalla presa di corrente o dalla colonnina (quando possibile).
Spesso, le automobili ibride o elettriche iniziano la ricarica solamente quando vengono chiuse: in questo modo, il connettore si blocca, e permette al proprietario di allontanarsi dalla vettura senza la paura che il cavo di ricarica gli venga rubato o staccato di proposito durante la ricarica. C’è infatti un sistema di blocco del cavo di ricarica, che impedisce anche tirando con grande forza di sbloccare il connettore dalla vettura. Quando la ricarica è terminata, per sbloccare il cavo è necessario aprire l’automobile con la chiave una seconda volta dopo l’apertura, in modo da permettere la rimozione del connettore.
Potrebbe succedere che il connettore rimanga bloccato inserito all’interno della vettura, e non sia possibile rimuoverlo anche dopo aver aperto una seconda volta l’automobile. Come risolvere? Tutte le automobili elettriche sono dotate di un comando di emergenza, posizionato all’interno dell’auto in corrispondenza della posizione del connettore (nel bagagliaio se il connettore è al posteriore, ad esempio, o sotto il cofano se il connettore è anteriore), che sblocca meccanicamente il connettore e permette di circolare. Con il cavo incastrato, infatti, non è possibile accendere l’auto neanche per portarla in assistenza.
Una volta connessa l’auto, previa eventuale attivazione della colonnina in caso di colonnine pubbliche, la ricarica dovrebbe cominciare in modo pressoché automatico. A indicare l’effettivo inizio della ricarica e il corretto funzionamento dei cavi di ricarica delle auto elettriche c’è un pratico indicatore vicino al connettore, che normalmente si illumina di verde per indicare l’inizio della ricarica. Al suo fianco possono comparire dei LED che indicano il livello della batteria. In quasi ogni caso è possibile vedere lo stato di carica della vettura dal quadro strumenti, che pressoché su ogni modello non indica solo la percentuale della batteria, ma anche il tempo stimato per una ricarica alla potenza erogata dal cavo.
Questo perché, così come succede negli smartphone, non è tanto la potenza massima di ricarica dell’automobile, quanto quella dell’accoppiata cavo di ricarica ed erogazione della presa. Ogni cavo, infatti, ha una potenza massima erogabile, che ne cambia anche alcune caratteristiche. A livello estetico, tra un cavo di Tipo 2 con potenza massima di 7,4 kW e un altro capace di arrivare a 22 kW non ci sono differenze. Il cavo più “potente”, invece, nasconde delle differenze sotto la pelle: ha, ad esempio, un cavo più spesso, ed è dotato di un sistema di raffreddamento che gli permette di sopportare la potenza massima di ricarica in corrente alternata anche per un periodo prolungato di tempo.
Proprio per questo, è bene sempre sapere la potenza massima della propria auto per acquistare un cavo adatto. Non ha senso dotarsi di un cavo da 22 kW, più pesante, spesso e soprattutto costoso, se la propria automobile elettrica ha una potenza massima di ricarica di 11 kW in corrente alternata. Stesso discorso per quanto riguarda le colonnine a corrente continua. Il funzionamento dei cavi di ricarica delle auto elettriche per colonnine Fast e Ultra-Fast sono identici. Ci si avvicina alla colonnina, la si sblocca con un’app, con una tessera o, come sulle Tesla, con la prenotazione tramite app o sistema di infotainment, e si inserisce il connettore all’interno dell’auto. Una volta fatto, però, la potenza massima della ricarica non è data da quella della colonnina, ma (ovviamente) da quella dell’automobile. Se, ad esempio, ci si reca ad una colonnina Ultra-Fast da 200 kW con una Hyundai Ioniq 5, dotata di un sistema a 800 V capace di assorbire fino a 350 kW di potenza massima, il crossover coreano è in grado di assorbire tutta la potenza.
Se, invece, ci si reca alla stessa colonnina con una Volkswagen ID.3, che ha una potenza massima di 100 o 125 kWh a seconda della batteria, sarà proprio quella la potenza massima in entrata raggiungibile dalla ricarica.
Concludiamo infine con i prezzi dei cavi di ricarica delle auto elettriche. Come abbiamo detto in precedenza, le colonnine di ricarica a corrente continua, le cosiddette “Fast”, che utilizzano i connettori CHAdeMO o CCS Combo2, hanno il cavo di ricarica integrato nella colonnina stessa, quindi il costo di quel cavo è integrato all’interno del prezzo della ricarica (che, anche per questo, è ben più alto rispetto alle colonnine a corrente alternata: si parla di una base di partenza di 0,79 euro al kWh erogato per le colonnine Fast, e di quasi 1 euro al kWh per le colonnine Ultra Fast rispetto ai 0,50-0,60 euro/kWh delle colonnine “normali).
I cavi di ricarica di auto elettriche “normali” hanno prezzi piuttosto variabili, che dipendono sia dal tipo di cavo che dalla sua potenza. Come abbiamo detto prima, infatti, più il cavo ha una potenza di ricarica alta, maggiori sono le sue dimensioni e il peso, e quindi maggiore è il costo. Tutte le automobili elettriche sono dotate, di serie, di un caricatore con presa domestica, Control Box e attacco Tipo 2, che quindi viene incluso nel prezzo della vettura. Se lo si deve acquistare in un secondo momento perché danneggiato o smarrito, il prezzo può variare tra i 169 e i 300 euro per prodotti di terze parti acquistabili anche online. Non costano molto di più i cavi di ricarica “originali”, che partono da circa 250-300 euro e possono arrivare a 800 euro per automobili di alta gamma.
Per avere un cavo di ricarica che sia compatibile anche con le prese industriali, invece, c’è bisogno di soluzioni un po’ più sofisticate, che oltre a cavo di Tipo 2 e Control Box integrino anche la possibilità di “scambiare” il terminale del cavo con diverse tipologie di uscite, dalla Schuko alle prese industriali. Alcuni connettori, come quelli di alcune elettriche del Gruppo Volkswagen, permettono di serie questa possibilità. I più economici sistemi di questo tipo partono da circa 500 euro, mentre ci sono anche soluzioni molto sofisticate come il Juice Booster, un cavo di ricarica personalizzabile che permette di sfruttare tutti i tipi di connettori (Schuko, industriale blu, industriali rosse a 16 e 32 A e persino l’attacco Tipo 2 per le colonnine pubbliche) in un solo cavo con potenza massima di 22 kW. Il suo prezzo, però, non è per tutti: lui e i prodotti equivalenti oscillano infatti tra gli 800 e i 1.200 euro.
Nonostante questo, però, potrebbe non essere esagerato puntare a certi connettori, in quanto i prezzi dei cavi di ricarica di auto elettriche per colonnine non sono molto più contenuti. Spesso, ad esempio, i cavi di ricarica con doppia uscita Tipo 2 per la connettività alle colonnine sono optional a richiesta sulle automobili elettriche, anche su quelle più costose. I prezzi, in fase di acquisto, sono piuttosto interessanti, con una media compresa tra i 200 e i 400 euro per vetture più esigenti. Se si desidera acquistare in un secondo momento, il cavo, invece, i prezzi arrivano facilmente al raddoppio. Installare una wallbox in casa, infine, ha un prezzo variabile tra i 900 e i 1.500-2.000 euro, che spesso sono comprensivi anche di installazione e adeguamento del sistema elettrico a cui connettere il caricatore casalingo.
