Entendendo o mercado de infraestrutura de EV e seu papel para a IoT
Espera-se que o mercado de infraestrutura de veículos elétricos na América do Norte e na Europa cresça de 3,4 milhões de pontos de carregamento de veículos elétricos conectados em 2020 para 7,6 milhões em 2025 milhões
A conectividade celular é utilizada em até 50% de todas as configurações de VE na Europa e na América do Norte
A infraestrutura de carregamento de veículos elétricos se tornou um negócio global de IoT; os principais participantes da América do Norte, Europa e China dominam esse mercado e expandem seus negócios.
Há diferentes tecnologias e padrões de carregamento em vigor; poucos participantes, como a Tesla, definem um padrão global
O rápido crescimento dos pontos de carregamento de veículos elétricos conectados à IoT tem sido confirmado por renomadas empresas de pesquisa, como Gartner, Berg Insight e Counterpoint. Conforme discutido neste artigo, a maioria dos principais participantes do mercado de veículos elétricos na Europa, América do Norte e China já migraram ou começaram a integrar tecnologias de IoT devido aos seus benefícios crescentes. Além disso, aproximadamente 50% das principais empresas de carregamento de veículos elétricos utilizam redes celulares para a conectividade da IoT, com o objetivo de abordar questões de segurança, aprimorar a infraestrutura baseada em estratégias e atender aos requisitos de interoperabilidade.
Crescimento da IoT no setor de veículos elétricos: os números falam por si
Apesar dos desafios impostos pela pandemia da COVID-19, das interrupções na cadeia de suprimentos e da crise energética, o mercado de veículos elétricos continua sendo um mercado em crescimento. O crescimento dos VEs melhora os perfis ambientais, sociais e de governança (ESG) das empresas e envolve mais investidores socialmente responsáveis. A União Europeia introduziu o “Fit for 55” com o objetivo de reduzir pelo menos 55% das emissões de gases de efeito estufa até 2030. Simultaneamente, o governo Biden trouxe à mesa a ideia de adoção de 50% de veículos elétricos (EV). A conectividade IoT, nesse contexto, contribui muito para otimizar a infraestrutura de carregamento de VEs, tornando-a mais eficiente e sustentável.
Os sensores e as redes de IoT são amplamente utilizados em estações de carregamento móveis, tornando-as mais acessíveis aos motoristas. As funções de hardware, software e conectividade da IoT são versáteis aqui, incluindo operações de otimização e manutenção de estações, ou transferência ininterrupta de dados para a nuvem.
A Berg Insight projeta que, até 2025, a Europa e a América do Norte terão 7,9 milhões de pontos de carregamento de veículos elétricos interconectados, comparados aos 3,4 milhões registrados em 2020. No início do estudo, cerca de 50% dos pontos de recarga na Europa e 40% na América do Norte já estavam equipados com conectividade celular. Essas estações utilizavam principalmente tecnologias como Wi-Fi, GPRS ou 4G para comunicação entre as operadoras de pontos de recarga e os motoristas, enquanto as restantes eram dispositivos tradicionais, sem conexão.
Além disso, de acordo com a projeção da Gartner, até 2026, os veículos da marca chinesa deverão representar mais de 50% do total das vendas globais de veículos elétricos, o que significa um crescimento potencial dos dispositivos de recarga de veículos elétricos correspondentes nos próximos anos.
Abaixo está uma visão geral dos fornecedores de equipamentos de recarga de veículos elétricos de acordo com as duas regiões acima.
Encontre mais informações sobre regiões, provedores e softwares através das seguintes pesquisas:
Berg Insight: Infraestrutura de carregamento de VE na Europa e na América do Norte
Gartner: Gartner diz que 2023 é o momento da verdade para veículos elétricos a bateria
Counterpoint: Arquivos de infraestrutura de recarga - Counterpoint (counterpointresearch.com)
Como os sensores e redes IoT interagem no carregamento de veículos elétricos
As redes de IoT podem simplificar a transição para uma adoção mais ampla de VEs, fornecendo dados em tempo real aos motoristas sem interrupções. Os sensores equipados com funcionalidades de monitoramento avaliam continuamente o status operacional do equipamento de carregamento. Isso inclui exames dos componentes de fornecimento de energia, estabilidade da tensão e integridade do cabo de carregamento, entre outros parâmetros. Eles transmitem essas informações para sistemas de gerenciamento central e, em caso de mau funcionamento, protocolos de manutenção automatizados podem ser acionados e a assistência de técnicos é agendada.
Além disso, os dados dessas estações de recarga de veículos elétricos ajudam os operadores de pontos de recarga e as concessionárias a operar com mais eficiência. Ao compartilhar dados de uso, operadores e concessionárias podem colaborar para gerenciar de forma eficaz a demanda de pico e reduzir os picos de consumo de eletricidade.
Ecossistema de carregamento de veículos elétricos
A infraestrutura de VE conectada à IoT opera por meio de uma rede de componentes e partes interessadas. Os veículos elétricos (VEs) interagem com os pontos de recarga, utilizando redes de IoT para se comunicar com o equipamento do ponto de recarga. As operadoras de pontos de recarga gerenciam as unidades de recarga, garantindo o fornecimento de energia e a distribuição de energia, enquanto os sistemas de dados em nuvem coletam e processam informações. As operadoras de roaming facilitam o acesso contínuo aos pontos de recarga, e os serviços de mobilidade eletrônica unem tudo isso, oferecendo soluções abrangentes para os usuários de VEs e para os provedores de infraestrutura.
Descobrindo aspectos de segurança: OCPP e DNS
Obviamente, os projetos de carregamento de veículos elétricos, muitas vezes implantados por até 10 anos, precisam de confiabilidade. A conectividade IoT garante que os provedores de carregamento de veículos elétricos possam processar transações com eficiência e fornecer dados de telemetria em tempo real, monitorar e gerenciar remotamente, reduzindo os custos operacionais e melhorando o tempo de atividade.
O Open Charge Point Protocol (OCPP) é um padrão para estações de recarga de veículos elétricos , contudo as versões anteriores não tinham medidas de segurança abrangentes. A conectividade celular pode resolver essas deficiências, especialmente com a versão 2.0 do OCCP, estabelecendo canais de comunicação seguros e criptografados e evitando possíveis ameaças cibernéticas.
Ao mesmo tempo, os serviços de DNS privados são vulneráveis a ataques, o que representa um risco para os carregadores de veículos elétricos. Os carregadores conectados à rede celular podem ignorar os serviços DNS públicos usando servidores DNS privados dentro da infraestrutura do provedor de serviços celulares (CSP), garantindo proteção contra ataques externos.
A conectividade celular permite a visibilidade dos dados para os provedores de serviços de ponto de carregamento, melhorando a detecção de intrusos. Os dados sobre consumo, erros de conectividade e padrões de tráfego podem ser coletados de forma centralizada, permitindo respostas oportunas a possíveis violações de segurança. Ao analisar o consumo de dados e os erros de rede, os provedores de serviços podem identificar e atenuar rapidamente as ameaças à segurança, garantindo serviços de recarga ininterruptos.
Gerenciando a disponibilidade da infraestrutura, preocupação com o alcance e interoperabilidade
A adoção generalizada de veículos elétricos (VEs) enfrenta um desafio significativo relacionado à disponibilidade de infraestrutura de recarga. Esse é um problema especialmente em regiões menos densamente povoadas e rurais, onde a escassez de estações de recarga pode impedir que os possíveis compradores de VEs façam a troca. A tecnologia IoT celular permite o monitoramento e o gerenciamento em tempo real das estações de carregamento existentes. Ela ajuda a identificar áreas com alta demanda e facilita a instalação estratégica de novas estações de carregamento.
Por outro lado, a preocupação pela autonomia, o medo de ficar sem bateria antes de chegar a uma estação de recarga, tornou-se o segundo obstáculo mais significativo para a adoção de VEs, superando o custo inicial. Por meio da conectividade IoT celular, os VEs podem acessar informações instantâneas sobre estações de carregamento próximas. Os motoristas podem receber notificações e recomendações sobre quando e onde carregar com base em sua rota e na capacidade restante da bateria.
Regiões e redes de recarga diferentes costumam usar padrões de recarga variados, criando problemas de compatibilidade aos proprietários de VEs. A IoT celular atua como uma ponte entre os diferentes padrões de carregamento. Quando um proprietário de VE conecta seu veículo a uma estação de carregamento, o sistema de IoT celular identifica os requisitos do veículo e se comunica com a estação para garantir que o protocolo de carregamento correto seja usado. Essa interoperabilidade simplifica o processo de carregamento, tornando-o descomplicado para os motoristas de VEs.
Padrões de carregamento variáveis (Europa, América do Norte, Japão, China, globalmente)
Resumindo
A expansão dos pontos de carregamento de veículos elétricos conectados à IoT sinaliza uma resposta robusta aos desafios enfrentados pelo setor de veículos elétricos. Em particular, os principais participantes da Europa, América do Norte e China estão adotando rapidamente as tecnologias de IoT, com quase metade deles empregando redes celulares para aumentar a segurança, impulsionar as estratégias de infraestrutura e atender às demandas de interoperabilidade. As redes celulares estão mudando o cenário de carregamento de veículos elétricos, tornando-o mais eficiente, seguro e caminhando para um futuro mais sustentável.