TCO e la vita di una macchina elettrica

Il costo totale di proprietà (TCO) rimane un fattore chiave nella pianificazione dell'acquisto di un nuovo veicolo industriale o di una macchina operatrice mobile. Questo aspetto è ancora più importante quando si acquista un veicolo elettrico o ibrido, soprattutto quando la macchina rappresenta una voce essenziale del reddito del proprietario.

Il costo di base è una preoccupazione primaria, ma il calcolo del TCO può evidenziare come l'investimento in una nuova macchina debba essere valutato oltre il prezzo di acquisto iniziale.

In gran parte dell'Unione Europea, il passaggio a tecnologie più sostenibili rientra nel cambiamento di rotta volto a sostenere gli obiettivi di tutela ambientale (come nel Green Deal europeo 2050). In questi settori, i produttori di macchinari fuoristrada e veicoli industriali dovranno adeguarsi alle nuove normative scegliendo un veicolo ibrido (motore a combustione interna/gruppo propulsore elettrico a batteria) o un veicolo esclusivamente elettrico.

Batterie agli ioni di litio prodotte da Flash Battery. (Foto: Flash Battery)

Flash Battery, produttore italiano di batterie agli ioni di litio, ha effettuato un'analisi del TCO nell'ambito dell'elettrificazione di macchine operatrici mobili o veicoli industriali per offrire al potenziale acquirente uno scenario più chiaro delle spese future.

Poiché i produttori hanno utilizzato batterie al piombo convenzionali oppure la più efficiente tecnologia chimica al litio, la valutazione di Flash Battery confronta un veicolo ICE con modelli equivalenti che utilizzano batterie al piombo e un altro che utilizza una soluzione con batterie al litio.

Attualmente, la principale differenza di prezzo tra un veicolo alimentato a batterie al litio e un modello a combustione interna o al piombo-acido è il costo del pacco batterie al litio. Un'analisi completa del TCO può determinare i reali vantaggi economici della scelta delle batterie al litio.

Secondo Flash Battery, un TCO accurato ha alcuni fattori cruciali, tra cui spese fisse e variabili, che devono essere considerati:

• prezzo di acquisto
• costi di manutenzione
• carburante
• impatto dei bonus e dei finanziamenti per la conversione all'elettrico

Calcolo del TCO

Nel corso dei 12 anni in cui Flash Battery ha prodotto batterie industriali al litio, l'azienda ha collaborato con numerosi OEM di diversi settori nel passaggio al litio.

“Il costo totale di proprietà continuerà a essere uno strumento essenziale per accelerare la transizione all'energia elettrica”. Marco Righi, fondatore e CEO di Flash Battery (Foto: Flash Battery)

Sulla base di un esempio concreto di collaborazione con un cliente nel settore dei veicoli elettrici industriali, in cui Flash Battery ha guidato il cliente attraverso il processo di ammodernamento dei suoi veicoli alimentati da batterie al piombo con pacchi al litio, l'azienda ha analizzato lo scenario in dettaglio.

L'analisi del TCO per lo stesso veicolo alimentato a diesel, batterie al piombo o batterie al litio è mostrata nel grafico correlato. Le informazioni coprono un periodo di 10 anni e includono il costo iniziale del veicolo, i costi di manutenzione e il bilancio energetico/costi del carburante.

Di seguito vengono forniti maggiori dettagli sui singoli elementi del caso di costo:

Prezzo di acquisto

Il prezzo di acquisto è l'investimento iniziale che il cliente deve sostenere quando decide di acquistare il veicolo.

Sebbene un veicolo alimentato da batterie al litio abbia un costo iniziale più elevato, il grafico indica che, tenendo conto della manutenzione e del bilancio energetico/dei costi di carburante, l'investimento iniziale viene recuperato entro i tempi previsti.

Manutenzione

L'impatto della manutenzione sul costo totale di proprietà è evidente: i veicoli che utilizzano batterie al litio hanno costi operativi notevolmente inferiori.

Secondo Flash Battery, la minore complessità tecnica di un sistema di propulsione elettrico semplifica la manutenzione ed evita la necessità di sostituire regolarmente interi set di componenti di un veicolo con motore a combustione interna a causa di usura.

Nel caso delle batterie al piombo-acido, la manutenzione ordinaria (inclusi i rabbocchi d'acqua, la manutenzione del circuito di riempimento e la protezione da corrosione di componenti e poli terminali) rappresenta uno dei costi più elevati. Tuttavia, l'utilizzo di batterie al piombo comporta altri fattori, come il costo delle strutture di ricarica interne. Queste richiedono uno spazio dedicato a causa dei gas rilasciati durante la ricarica, con un ulteriore costo per l'estrazione e lo smaltimento di tali gas. Le batterie al piombo-acido devono inoltre essere rabboccate con acqua demineralizzata, rendendo quindi necessario un sistema di demineralizzazione dell'acqua.

Fonte: Flash Battery

Bilancio energetico/carburante

L'elettricità è attualmente considerata più economica del diesel. I veicoli elettrici sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai loro omologhi a combustione interna (80% contro il 30%), mentre i prezzi dell'elettricità sono in genere meno volatili rispetto al prezzo del petrolio e dei suoi derivati.

Piombo contro litio

La vita utile di una batteria al piombo è circa quattro volte inferiore a quella di una batteria al litio (1.000 cicli di carica rispetto a 3.500 cicli). Le batterie al piombo hanno anche una bassa efficienza di carica, con un tasso di ritorno di circa il 75% rispetto al 96% delle batterie al litio.

Le batterie al piombo richiedono inoltre dalle sei alle otto ore per una carica completa. Al contrario, le batterie al litio supportano la ricarica parziale e rapida, consentendo di ricaricarle più volte durante il giorno e in un tempo inferiore. Una batteria al piombo-acido scarica deve essere sostituita e lasciata in carica in un apposito locale dopo otto ore di utilizzo.

Analisi del TCO per un trattore industriale su un periodo di 10 anni e con uno/due cicli di lavoro al giorno. Fonte: Flash Battery

Le batterie al piombo sono anche più grandi e pesanti dei modelli al litio. Questo può avere un impatto significativo sulla logistica, considerando i tempi di sostituzione e i rischi per i lavoratori. Tutte queste variabili contribuiscono ai costi operativi totali.

Secondo Flash Battery, il confronto evidenzia che l'elettrificazione di macchinari o veicoli industriali con batterie al litio rappresenta una scelta finanziariamente valida. Nonostante l'investimento iniziale maggiore, l'analisi del TCO rivela un risultato finale più vantaggioso nel tempo.

"Il costo totale di proprietà (TCO) sta diventando una leva importante e continuerà a essere uno strumento essenziale per accelerare la transizione all'energia elettrica in un numero crescente di settori", ha affermato Marco Righi, fondatore e CEO di Flash Battery. "Offrendo una visione chiara e trasparente dei vantaggi finanziari del passaggio all'elettrico, la revisione del TCO funge da strumento strategico per i produttori per prendere decisioni informate, consentendo una migrazione più rapida verso soluzioni più sostenibili con un impatto ambientale ridotto".

Fatturato record per Flash Battery nel 2023 Flash Battery ha registrato un fatturato di 34 milioni di euro nel 2023, con un incremento del 54% rispetto al 2022. Organico in crescita del 36,7%.

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