Charged Up: Comprender el mercado de infraestructuras para vehículos eléctricos y su papel en el IoT
Se espera que el mercado de infraestructuras para vehículos eléctricos en Norteamérica y Europa pase de 3,4 millones de puntos de recarga conectados en 2020 a 7,6 millones en 2025.
La conectividad celular se utiliza en hasta el 50% de todas las instalaciones de vehículos eléctricos en Europa y Norteamérica.
La infraestructura de recarga de vehículos eléctricos se ha convertido en un negocio global de IoT; los principales actores de Norteamérica, Europa y China dominan este mercado y amplían sus negocios.
Existen diferentes tecnologías y estándares de carga, pocos actores como Tesla establecen un estándar global.
El rápido crecimiento de los puntos de recarga de vehículos eléctricos conectados a IoT está confirmado por las principales empresas de investigación, como Gartner, Berg Insight y Counterpoint. La mayoría de los principales fabricantes de vehículos eléctricos de Europa, Norteamérica y China, como se explica en este artículo, han migrado a las tecnologías IoT o han comenzado a integrarlas debido a sus crecientes ventajas. Además, aproximadamente el 50% de las principales empresas de recarga de vehículos eléctricos utilizan redes celulares para la conectividad IoT con el fin de abordar los problemas de seguridad, mejorar la infraestructura basada en estrategias y cumplir los requisitos de interoperabilidad.
Crecimiento del IoT en el sector de los vehículos eléctricos: que hablen las cifras y los actores clave
A pesar de los retos planteados por la pandemia de COVID-19, las interrupciones en la cadena de suministro y la crisis energética, el mercado de los VE sigue siendo un mercado en crecimiento. El crecimiento de los VE mejora el perfil medioambiental, social y de gobernanza (ESG) de las empresas e implica a más inversores socialmente responsables. La Unión Europea introdujo la iniciativa "Fit for 55" con el objetivo de reducir al menos un 55% las emisiones de gases de efecto invernadero para 2030. Simultáneamente, la administración Biden ha puesto sobre la mesa la idea de una adopción del 50% de vehículos eléctricos (VE). En este contexto, la conectividad IoT contribuye en gran medida a optimizar la infraestructura de recarga de VE, haciéndola más eficiente y sostenible.
Los sensores y redes IoT se utilizan ampliamente en las estaciones de recarga móviles, haciéndolas más accesibles para los conductores. Las funciones del hardware, el software y la conectividad IoT son versátiles en este caso, e incluyen la optimización de las operaciones y el mantenimiento de las estaciones, o la transferencia ininterrumpida de datos a la nube.
Berg Insight prevé que, en 2025, Europa y Norteamérica alcancen los 7,9 millones de puntos de recarga de VE interconectados. En 2020 había 3,4 millones de puntos de recarga comunicados. Además, al inicio del estudio, aproximadamente el 50% de los puntos de recarga en Europa y el 40% en Norteamérica estaban equipados con conectividad celular. Estas estaciones dependían principalmente de tecnologías como Wi-Fi, GPRS o 4G para la comunicación entre los operadores de los puntos de recarga y los conductores de VE, mientras que el resto de estaciones eran dispositivos tradicionales sin conexión.
Además, según las proyecciones de Gartner, se prevé que para el año 2026 los vehículos de marca china representen más del 50% del total de las ventas mundiales de vehículos eléctricos, lo que significa un crecimiento potencial de los correspondientes dispositivos de recarga de VE en los próximos años.
A continuación se ofrece una visión general de los proveedores de equipos de recarga de VE según las tres regiones mencionadas.
Encuentra más información sobre regiones, proveedores y software en el siguiente estudio de
Berg Insight: EV Charging Infrastructure in Europe and North America
Gartner: Gartner Says 2023 Is the Moment of Truth for Battery-Electric Vehicles
Counterpoint: Charging Infrastructure Archives - Counterpoint (counterpointresearch.com)
Relación de redes y sensores IoT en la recarga de vehículos eléctricos
Las redes IoT pueden simplificar la transición a una adopción más amplia del VE proporcionando datos en tiempo real a los conductores sin interrupciones. Los sensores equipados con funcionalidades de monitorización evalúan continuamente el estado operativo de los equipos de carga. Esto incluye exámenes de los componentes de suministro de energía, la estabilidad de la tensión y la integridad del cable de carga, entre otros parámetros. Transmiten esta información a los sistemas centrales de gestión y, en caso de avería, pueden activarse protocolos de mantenimiento automatizados y programarse la asistencia de técnicos.
Además, los datos de estas estaciones de recarga ayudan a los operadores de puntos de recarga (CPO) y a las empresas de servicios públicos a operar de forma más eficiente. Al compartir los datos de uso, los CPO y las empresas de servicios públicos pueden colaborar para gestionar eficazmente los picos de demanda y reducir los picos de consumo eléctrico.
Ecosistema de recarga de vehículos eléctricos
La infraestructura de vehículos eléctricos conectados a IoT funciona a través de una red de componentes y partes interesadas. Los vehículos eléctricos (VE) interactúan con los puntos de recarga, utilizando redes IoT para comunicarse con los equipos de los puntos de recarga. Los operadores de los puntos de recarga gestionan las unidades de carga, garantizando el suministro eléctrico y la distribución de energía, mientras que los sistemas de datos en la nube recopilan y procesan la información. Los operadores de itinerancia facilitan el acceso sin fisuras a los puntos de recarga, y los servicios de movilidad electrónica lo unen todo, ofreciendo soluciones integrales tanto a los usuarios de vehículos eléctricos como a los proveedores de infraestructuras.
Desvelar aspectos de seguridad: OCPP y DNS
Obviamente, los proyectos de recarga de VE, a menudo desplegados durante hasta 10 años, necesitan fiabilidad. La conectividad IoT garantiza que los proveedores de recarga de vehículos eléctricos puedan procesar eficazmente las transacciones y proporcionar datos telemétricos en tiempo real, supervisar y gestionar a distancia, reduciendo los costes operativos y mejorando el tiempo de actividad.
El Open Charge Point Protocol (OCPP) es un estándar para las estaciones de recarga de vehículos eléctricos, pero las versiones anteriores carecían de medidas de seguridad exhaustivas. La conectividad celular puede subsanar estas deficiencias, sobre todo con la versión 2.0 del OCCP, estableciendo canales de comunicación seguros y cifrados y evitando posibles ciberamenazas.
Al mismo tiempo, los servicios de DNS privados son vulnerables a los ataques, lo que supone un riesgo para los cargadores de vehículos eléctricos. Los cargadores con conexión celular pueden eludir los servicios DNS públicos utilizando servidores DNS privados dentro de la infraestructura del proveedor de servicios celulares (CSP), lo que garantiza la protección frente a ataques externos.
La conectividad celular permite la visibilidad de los datos para los proveedores de servicios de puntos de recarga, lo que mejora la detección de intrusiones. Los datos sobre consumo, errores de conectividad y patrones de tráfico pueden recopilarse de forma centralizada, lo que permite responder a tiempo a posibles brechas de seguridad. Analizando el consumo de datos y los errores de red, los proveedores de servicios pueden identificar y mitigar rápidamente las amenazas a la seguridad, garantizando servicios de recarga ininterrumpidos.
Disponibilidad de infraestructuras, ansiedad por la autonomía e interoperabilidad
La adopción generalizada de los vehículos eléctricos (VE) se enfrenta a un reto importante relacionado con la disponibilidad de infraestructuras de recarga. Esto es especialmente problemático en las regiones rurales y menos densamente pobladas, donde la escasez de estaciones de carga puede impedir que los compradores potenciales de VE hagan el cambio. La tecnología IoT celular permite supervisar y gestionar en tiempo real las estaciones de recarga existentes. Ayuda a identificar zonas con alta demanda y facilita la instalación estratégica de nuevas estaciones de recarga.
Por otro lado, el miedo a quedarse sin batería antes de llegar a una estación de recarga se ha convertido en el segundo obstáculo más importante para la adopción del VE, por encima del coste inicial. A través de la conectividad celular IoT, los VE pueden acceder a información instantánea sobre las estaciones de carga cercanas. Los conductores pueden recibir notificaciones y recomendaciones sobre cuándo y dónde cargar en función de su ruta y de la capacidad restante de la batería.
Las distintas regiones y redes de recarga suelen utilizar estándares de recarga diferentes, lo que crea problemas de compatibilidad para los propietarios de vehículos eléctricos, que pueden tener dificultades para utilizar distintas redes de recarga. El IoT celular actúa como puente entre los distintos estándares de carga. Cuando el propietario de un VE enchufa su vehículo a una estación de carga, el sistema IoT celular identifica los requisitos del vehículo y se comunica con la estación para garantizar que se utiliza el protocolo de carga correcto. Esta interoperabilidad simplifica el proceso de carga y lo hace más sencillo para los conductores de vehículos eléctricos.
Diferentes normas de carga (Europa, Norteamérica, Japón, China, en todo el mundo)
En resumen
La expansión de los puntos de recarga de vehículos eléctricos conectados al IoT es una respuesta contundente a los retos a los que se enfrenta el sector de los vehículos eléctricos. En particular, los principales actores de Europa, Norteamérica y China están adoptando rápidamente las tecnologías IoT, y casi la mitad de ellos emplean redes celulares para mejorar la seguridad, impulsar las estrategias de infraestructura y satisfacer las demandas de interoperabilidad. Las redes celulares están cambiando el panorama de la recarga de vehículos eléctricos, haciéndola más eficiente, segura y encaminada hacia un futuro más sostenible.