“Stato dell’arte della mobilità elettrica in Europa”

“Stato dell’arte della mobilità elettrica in Europa”

Ing. Daniela Carbone Servizio Innovazioni Tecnologiche ASSTRA

ASSTRA: CHI SIAMO • ASSTRA è l’Associazione Nazionale

Italiana di Trasporto Pubblico Locale e rappresenta più di 144 Aziende che operano nel campo dei servizi del Trasporto Pubblico Urbano, Suburbano e Extraurbano attraverso:

Bus,

Tram

Filobus

Metropolitana

Ferrovie locali (non appartenenti a Trenitalia S.p.A)

Navigazione lagunare e lacuale,

Servizi scolastici e turistici

Parcheggi

Rimozione di veicoli Titre de la conférence - date 2 2

3

L’Associazione RAPPRESENTA le istanze degli operatori di trasporto pubblico e difende i loro interessi di fronte alle

Istituzioni, sia nazionali che europee.

DIFENDE i diritti e gli interessi dei propri Membri

OFFRE consulenza tecnica in ambito sociale, legale,

amministrativo, finanziario e tecnologico ai propri

associati

RACCOGLIE dati con cui assicurare un’analisi puntuale del settore

PROMUOVE il trasporto pubblico locale come fattore chiave per la

sostenibilità, agendo sulla consapevolezza del suo valore

ambientale, sociale ed economico.

“Attraverso gruppi di lavoro e commissioni con rappresentanti delle aziende associate, nonché l’organizzazione di convegni, ASSTRA riunisce gli attori rilevanti del sistema per scambiare idee e trovare soluzioni, configurandosi come rete per il business e come piattaforma per la condivisione della conoscenza”.

IL RUOLO DI ASSTRA

4 [Fonte: XII Rapporto sulla mobilità urbana in Italia – ASSTRA, ANAV, Hermes, ISFORT – 2015]

Mobilità ExtraUrbana (%)

MEZZI DI TRASPORTO Mobilità Urbana %

Mezzi Pubblici 14,0%

Mezzi Privati (auto) 79,8%

Motociclo/Ciclomotorre 6,2%

MEZZI DI TRASPORTO %

Mezzi Pubblici 15,0%

Mezzi Privati (auto) 83,3%

Motociclo/Ciclomotorre 1,7%

IL TPL IN ITALIA “Ripartizione degli spostamenti per mezzo di trasporto” Mobilità Urbana (%)

5

MEZZI DI TRASPORTO ETA’ MEDIA

AUTOBUS 12,21

Metropolitane 13,4

Tram 23,2

Ferrovie regionali 18,6

IL TPL IN ITALIA “Età media dei veicoli”

[Fonte: XII Rapporto sulla mobilità urbana in Italia – ASSTRA, ANAV, Hermes, ISFORT – 2015]

Dopo un piccolo arresto dell’aumento dell’età media del parco mezzi tra il 2012 e il 2013, l’invecchiamento degli autobus prosegue, passando a livello nazionale da 11,15 a 12,21 anni di età, un trend in costante crescita con un enorme “gap” rispetto alla media Europea

6

LA FONTE DI TRAZIONE (Parco Urbano, %)

[Fonte: XI Rapporto sulla mobilità urbana in Italia – ASSTRA, ANAV, Hermes, ISFORT – 2014]

Pur confermando il GASOLIO (86,25 %) come principale fonte di trazione per gli autobus urbani, sono già diversi anni che la ripartizione dei mezzi mostra una tendenza a favorire fonti di alimentazione alternative come il METANO (10,95 %), o i veicoli ELETTRICI (1,85%).

Diesel; 86,25

CNG; 10,95

LNG; 0,25

Elettrico; 1,85 Ibrido; 0,46

Altro; 0,21

7

LA MOTORIZZAZIONE (Parco Urbano, %)

[Fonte: XII Rapporto sulla mobilità urbana in Italia – ASSTRA, ANAV, Hermes, ISFORT – 2015]

Nell’anno 2014 si registra ancora una bassa percentuale di veicoli a basso impatto ambientale e di converso un’alta quota di autobus in dotazione Euro 0, Euro I, Euro 2 (≈33%); la maggior parte dei mezzi si concentra, nel livello Euro III e Euro V.

8 8

INDAGINE ASSTRA 2016 STRUTTURA DEL QUESTIONARIO:

SEZIONE 1 – CARATTERISTICHE DEL PARCO SEZIONE 2 – AUTOBUS ELETTRICI SEZIONE 3 – AUTOBUS IBRIDI

…allo stato attuale hanno risposto ai questionari le seguenti Aziende: Arezzo TIEMME S.p.A., Bari AMTAB S.p.A., Bolzano SAD S.p.A., Brescia BT S.p.A.; Cagliari ARST S.p.A.; Cagliari CTM S.p.A.; Chieti TUA S.p.A.; Cosenza AMACO S.p.A.; Napoli ANM S.p.A.; Pisa CTT Nord S.r.l.; Sassari ATP S.p.A., Torino GTT S.p.A., Trento TTE S.p.A.; Trieste TT S.p.A.; Venezia ACTV S.p.A.

CAMPIONE ATTUALE: 15 AZIENDE

9 9

LA FONTE DI TRAZIONE: Indagine ASSTRA 2016 (Parco Urbano, %)

Benzina 0%

CNG 22%

Diesel 77%

Elettrico 1%

Ibrido 0%

LNG 0%

Il GASOLIO rimane la principale fonte di trazione per gli autobus urbani, con il 77% dei mezzi, tuttavia si evidenzia un forte incremento del METANO, che raggiunge la quota del 22 %. Per quanto riguarda l’ELETTRICO, il calo in termini di numeri tiene conto della dismissione dei veicoli elettrici di prima generazione.

+11%

“AUTOBUS ELETTRICI" Modello Costruttore Anno di

registrazione N° Lunghezza (m)

Posti totali

Batteria Tipologia Capacità Autonomia

ALFA YS120GBEV

JIANGSU ALFA 2013 1 11,77 64 Litio Ferro

fosfato 310 Kwh Km 180 ca

ALE – EL RAMPINI 2014 2 7,72 44 Litio Ferro fosfato 180 Kwh Km 120 ca

GULLIVER U520 SP TECNOBUS 2007 4 5,3 20 - 585 Ah 6 ore

ELFO EPT - CACCIAMALI 2003 23 7,48 40 Litio Ferro

fosfato 66,56 KWh 80 km

Alfa Bus YS6123GBEV

Jangsu Alfa Bus Co. 2016 2 11,99 71 Litio Ferro

Fosfato 75 Ah Previsti 2000 cicli

DEPOSITO STRADA Specificare il tipo di stazione di

ricarica utilizzato Induzione Conduzione Induzione Conduzione Pant.Down Pant. Up Altro Plug-In Pant.Down Pant. Up Altro Plug-In

X -

X -

X -

X Deposito : ricarica conduttiva plug-in Marca ENOVA / EPT Carica lenta : 220VAC 6,6kW Carica rapida : 336VCC 40kW

X Ricarica rapida induttiva presso 4 capilinea (8 punti di ricarica) Marca IPT / WAMPFLER Carica rapida : 20kHz 70 kW

X Stazione di ricarica alimentata da corrente a 380V trifase

10

Bari AMTAB S.p.A.

Torino GTT S.p.A. Trieste TT

S.p.A.

Arezzo TIEMME S.p.A.

32 VEICOLI ELETTRICI

11

IN EUROPA?

Dati estrapolati dal Working Group “BUS COMMITTEE”, Fuel and Traction Systems Observatory 2016. Presentazioni a cura di TMB Barcellona, Francisco GONZALEZ e ASSTRA, Daniela Carbone.

12 12

THE QUESTIONNAIRE

SECTION 1: GENERAL INFORMATION SECTION 2: HYBRID VEHICLES SECTION 3: ELECTRIC VEHICLES

[Fonte: Fuel &Traction Systems Observatory - PRESENTATION OF THE SURVEY – ASSTRA, Daniela Carbone - Bus Committee – 2016]

13 13 [Fonte: Fuel &Traction Systems Observatory - PRESENTATION OF THE SURVEY – ASSTRA, Daniela Carbone - Bus Committee – 2016]

THE EUROPEAN SAMPLE

COMPANIES 18

KIND OF SERVICE

VEHICLE KILOMETERS 848.956.946 *

PASSENGER TRIPS

4.115.948.209 * *Missing Data of 1 Company

72%

6%

22%

URBAN

EXTRAURBAN

MIXED

14 14

COUNTRY CITY COMPANY TOTAL BUSES

TOTAL HYBRID

TOTAL ELECTRIC

TOTAL CNG/LNG TOTAL DIESEL OTHER

BELGIUM BRUSSELS STIB - MIVB 679 0 0 0 679 0

CZECH REPUBLIC PRAGUE Prague Public Transit Co. Inc. 1175 2 1 0 1172 0

ESTONIA TALLIN Tallinna Linnatranspordi AS 451 24 0 0 427 0 FRANCE MARSEILLES RTM 633 2 1 0 630 0

FRANCE PARIS RATP (Régie Autonome des Transports Parisiens) 4573 220 13 84 4256 0

FRANCE All subsidiaries of FRANCE TRANSDEV 17474 70 40 465 16899 0

GERMANY BERLIN Transdev GmbH 1044 0 0 0 1044 0

GERMANY KOLN Kölner Verkehrs-Betriebe A.G. 222 2 0 0 220 0

GERMANY MUENSTER Stadtwerke Muenster 129 2 5 0 122 0

ITALY CAGLIARI CTM 235 0 0 0 271 0

ITALY MILANO ATM 1401 7 2 0 1392 0

ITALY TRIESTE Trieste Trasporti 271 0 0 0 235 0

NETHERLANDS AMSTERDAM GVB 198 0 0 0 198 0 SERBIA BELGARDE GSP Beograd 975 0 0 10 965 0

SPAIN BARCELONA TRANSPORTS DE BARCELONA S.A. (TMB) 1060 159 5 400 496 0

SPAIN BARCELONA Àrea Metropolitana de Barcelona (AMB) 700 16 0 0 684 0

SPAIN MADRID EMT MADRID, S.A. 1908 30 20 765 1093 0

SWEDEN STOCKHOLM AB Storstockholms Lokaltrafik 263 52 8 0 203 0

THE FLEET IN EUROPE [Fonte: Fuel &Traction Systems Observatory - PRESENTATION OF THE SURVEY – ASSTRA, Daniela Carbone - Bus Committee – 2016]

95 ELECTRIC VEHICLES

15

COMPANY TOTAL BUSES TOTAL HYBRID

TOTAL ELECTRIC

TOTAL CNG/LNG

TOTAL DIESEL OTHER

Arriva PLC 19529 454 72 117 18229 657

ARRIVA PLC

COMPANY COUNTRY TOTAL BUSES TOTAL HYBRID

TOTAL ELECTRIC

TOTAL CNG/LNG

TOTAL DIESEL OTHER

Keolis

France 1322 184 42 965 N/A N/A Sweden 1563 81 3 469 N/A 995 Denmark 24 23 1 N/A N/A N/A Netherlands 49 N/A N/A 49 N/A N/A Belgique 2 2 N/A N/A N/A N/A USA 220 75 N/A 133 N/A 12

KEOLIS

OTHER COMPANIES…

[Fonte: Fuel &Traction Systems Observatory - PRESENTATION OF THE SURVEY – ASSTRA, Daniela Carbone - Bus Committee – 2016]



16

THIS STUDY OF CHARGING SYSTEMS IS GETTING INFORMATION FROM • ZeEUS PROJECT MAIN DEMOS • ZeEUS PROJECT OBSERVATORY

BECAUSE OF THESE ORIGINS, THE SYSTEMS ANALYSED ARE BASICALLY EUROPEAN.

[Fonte: Fuel &Traction Systems Observatory CHARGING SYSTEMS for ELECTRIC Buses – ASSTRA, Daniela Carbone & TMB, Francisco Gonzalez - Bus Committee – 2016]

CHARGING SYSTEMS

SLOW CHARGING (usually OVERNIGHT)


18

Always CONDUCTIVE

PLUG – IN LIMITED TO 100 kW


http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=&url=http://www.motorpasionfuturo.com/coches-electricos/tipos-de-conectores-tipos-de-recarga-y-modos-de-carga&psig=AFQjCNE9ZHpC8kQqQqAGZ_1T7Nu7uPz2YA&ust=1459455217309024

http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi315P8nOnLAhXIOBoKHT7CCcYQjRwIBQ&url=http://www.e-mobilityconsulting.com/docs/productos.pdf&psig=AFQjCNE9ZHpC8kQqQqAGZ_1T7Nu7uPz2YA&ust=1459455217309024

BARCELONA - IRIZAR i2e BONN - BOZANKAYA SILEO

PARIS - BOLLORE Blue Bus WARSAW - SOLARIS Urbino

SEVERAL BUSES ARE USING ONLY THIS SYSTEM


http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjol7_5w83MAhUHwBQKHQppDfYQjRwIBw&url=http://www.tmb.cat/en/innovacio/-/projecte/ARTICLE-INNOVACIO-12&psig=AFQjCNH9KY2su_VUBNMoScj7iwk8fh0CJg&ust=1462901476365923

http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiaoYy-ys3MAhUI6xoKHdkMCVoQjRwIBw&url=http://abp.bzh/39320&psig=AFQjCNF-lLKebCfCmd9lrdXcd5S8cUvvpw&ust=1462903525097252

FAST CHARGING


21

SEVERAL TECHNOLOGIES • INDUCTIVE 100 to 200 kW • CONDUCTIVE 200 to 500 kW

Pantograph Up Pantograph Down Articulated Arm

• CONDUCTIVE to Ultracaps • BATTERY TROLLEY


22

100kW Charging station comprises of two 50kW coils

• Cool & Heating unit • Control unit

Module Dimensions

Length - 3100mm Width - 1550 Height - 1030

Weight • In Ground Module 5300kg •Charging Module 2800kg

IPT Ground Charging Station

LONDON INDUCTIVE


23

LONDON

Driver lowers bus to automatically achieve air gap of 150mm between coils - Charging process can start

Driver uses CCTV monitor to align markers on the screen and ground

24

Project PRIMOVE e-Bus – BRAUNSCHWEIG (Germany) First commercial e-Bus route – M19 Braunschweig

INDUCTIVE OTHER DEMO’s BERLIN – MANNHEIM - Braunschweig


25

200 kW CHARGING STATION

Project PRIMOVE e-Bus – BRAUNSCHWEIG (Germany)


26

CONDUCTIVE PANTOGRAPH UP

BARCELONA

SOLARIS URBINO ARTIC.


27 27

Contact hood

4,50m hight

Mounting device Current rails

Contact head with contact elements

Linear bearing for compensation of the different bus positions

Structure arm

Base frame

Electrical lowering unit Raising springs

Insulators 3,7kV

Schunk Bahn- und Industrietechnik GmbH

Components of Pantograph

TMB – BARCELONA


28

Stops: 22 in each direction Feeding stops: 7+5 400 kW 15 s. Feeding Terminals: 2 200 kW 5 m

Project TOSA Transport with Optimized Powering System

Line 5: Palexpo - Hôpital

CONDUCTIVE PANTOGRAPH UP

8.8 km

GENEVE

HESS ARTICULATED [Fonte: Fuel &Traction Systems Observatory CHARGING SYSTEMS for ELECTRIC Buses – ASSTRA, Daniela Carbone & TMB, Francisco Gonzalez - Bus Committee – 2016]

29

CONDUCTIVE PANTOGRAPH DOWN STOCKHOLM


VOLVO 7900 PLUG-in HYBRID

SIEMENS CHARGING SYSTEM


http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjT7u6Q3M_MAhWE6xoKHcNTBisQjRwIBw&url=http://zeeus.eu/news/zeeus-and-eliptic-projects-support-efforts-to-reduce-carbon-emissions&psig=AFQjCNFTWaMniYeS2m0meskDR6IPMJkE5Q&ust=1462976985623741

30

CONDUCTIVE PANTOGRAPH DOWN PLZEN

SKODA PERUN BUS



http://www.google.es/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj6hsLsws3MAhWGthoKHUUhAL0QjRwIBw&url=http://zeeus.eu/news/pilsen-starts-to-operate-two-electric-buses-as-part-of-the-zeeus-project&psig=AFQjCNH9KY2su_VUBNMoScj7iwk8fh0CJg&ust=1462901476365923

31

VOLVO 7900 PLUG-in HYBRID

CONDUCTIVE PANTOGRAPH DOWN

HAMBURG LINE 109



32

CONDUCTIVE ARTICULATED ARM

MÜNSTER

NICE-AIRPORT


WATT SYSTEM - BATT + ULTRACAPS 800 m. range only with Ultracaps


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CONDUCTIVE TO ULTRACAPS

BELGRADE

HIGHER BUS - SIEMENS TRACTION SYS. CHARIOT ELECTRICBUS CHARGING

34

•Principle: Electro static •High power •High efficiency 92-98% •Temperature range: -30 +65 C. •Short charge on terminal 5-8 min •The flexibility of the rapid charging and discharging •Larger lifetime: min 10 years •Suitability of recycling •Capacity : 20 kWh

Storage using super capacitors CONDUCTIVE TO ULTRACAPS

• Acceptable charge time • Ability to connect to the trolleybus and tram contact network ( DC), or public distribution electric grid (AC) • E.bus can work all day (especially important in summer when air conditioning is used as a large consumer)

Opportunity charge on Terminus via pantograph

Position of super capacitors [Fonte: Fuel &Traction Systems Observatory CHARGING SYSTEMS for ELECTRIC Buses – ASSTRA, Daniela Carbone & TMB, Francisco Gonzalez - Bus Committee – 2016]

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TROLLEYBUS WITH BATTERIES CAGLIARI

TROLLEYBUSES VOSSLOH/VAN HOOL - SOLARIS


36

OPPORTUNITY CHARGING SELECTION CHARGING TIME (min.) POWER STANDARD 12 m. (15 kW) ARTICULATED 18 m. (24 kW) 100 kW 9,0 14,4 200 kW 4,5 7,2 300 kW 3,0 4,8 400 kW 2,3 3,6 (*) +5-10% if using INDUCTIVE Charging


37

Grazie per l’attenzione

[email protected]

mailto:[email protected]

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