Quanti kW e kWh servono per l’auto elettrica? Guida pratica alle unità di misura della ricarica

Quando ci si avvicina per la prima volta alla mobilità elettrica, il cruscotto dell’auto o il display della stazione di ricarica possono sembrare complessi. Tra potenze erogate, capacità della batteria e stime dei consumi, la confusione ruota spesso attorno a due sigle molto simili ma profondamente diverse: kW e kWh.

Comprendere la differenza tra kilowatt e kilowattora non è un puro esercizio accademico. È il punto di partenza per capire come funziona la ricarica di un veicolo elettrico, interpretare correttamente le specifiche dell’auto e della stazione, stimare i tempi di ricarica e, per chi gestisce un’infrastruttura, dimensionare correttamente il servizio.

In questo articolo analizzeremo cosa misurano esattamente queste unità, come si relazionano tra loro e quali sono le variabili reali che influenzano il processo di ricarica.

1. kW e kWh: qual è la differenza reale?

La confusione nasce dalla radice comune, ma dal punto di vista fisico misurano due grandezze differenti: la potenza e l’energia.

Per chiarire il concetto, il modo più efficace è ricorrere a un’analogia idraulica:

• Il kW (kilowatt) è l’unità di misura della potenza. Indica la velocità con cui l’energia viene trasferita, per esempio dalla rete all’auto durante la ricarica. Nel nostro paragone idraulico, il kW rappresenta la portata del tubo: maggiore è la portata, maggiore è la quantità di acqua che può passare in un determinato intervallo di tempo.
• Il kWh (kilowattora) è un’unità di misura dell’energia. Indica la quantità di energia trasferita, consumata o immagazzinata. Nel paragone idraulico, il kWh può essere assimilato alla quantità d’acqua contenuta nel serbatoio.

In termini semplici: la potenza indica a quale velocità viene trasferita l’energia, mentre l’energia indica quanta energia viene trasferita complessivamente.

Tabella riassuntiva: le grandezze in gioco

2. Il kWh (kilowattora): la capacità della batteria e i consumi

Quando si valuta un’auto elettrica, il dato espresso in kWh indica quanta energia la batteria può immagazzinare. Per confrontare correttamente i veicoli è inoltre importante distinguere tra capacità lorda e capacità netta o utilizzabile: quest’ultima indica l’energia effettivamente disponibile per l’utilizzo da parte del veicolo.

La capacità della batteria varia considerevolmente in base alle dimensioni e alla destinazione d’uso del veicolo: dalle batterie più compatte delle city car fino a quelle di maggiore capacità utilizzate da SUV e vetture pensate per le lunghe percorrenze.

Il kWh è anche l’unità utilizzata per quantificare l’energia trasferita durante una ricarica e costituisce normalmente la base energetica della tariffazione del servizio, anche se il prezzo effettivamente pagato può dipendere dalla struttura tariffaria applicata dal gestore.

Il kWh è inoltre l’unità utilizzata per esprimere i consumi di un’auto elettrica: kWh/100 km indica quanta energia viene utilizzata per percorrere 100 chilometri. Il valore effettivo varia in funzione di numerosi fattori, tra cui velocità, temperatura, stile di guida, percorso, peso del veicolo e utilizzo del climatizzatore.

3. Il kW (kilowatt): la potenza di ricarica e il limite dell’OBC

Se il kWh indica quanta energia viene trasferita, il kW indica a quale potenza avviene il trasferimento. Nella mobilità elettrica, tuttavia, la potenza effettivamente raggiunta non dipende esclusivamente dalla stazione: è il risultato dell’interazione tra infrastruttura, veicolo, stato della batteria e condizioni operative.

Esistono due tipologie principali di ricarica, governate da logiche differenti:

Ricarica in Corrente Alternata (AC)

È la modalità utilizzata comunemente a casa, in azienda e sulle colonnine AC pubbliche, generalmente con potenze fino a 22 kW.

In AC, la corrente alternata proveniente dalla rete deve essere convertita in corrente continua prima di poter essere immagazzinata nella batteria. Questa conversione viene effettuata dal caricatore di bordo dell’auto (OBC, On-Board Charger).

Per questo motivo, se un’auto dispone di un OBC da 11 kW e viene collegata a una stazione AC in grado di erogare fino a 22 kW, la potenza di ricarica sarà limitata a quella che il veicolo è in grado di accettare: 11 kW, nelle condizioni in cui tale potenza sia effettivamente disponibile.

Ricarica in Corrente Continua (DC)

Nella ricarica DC, tipicamente utilizzata per la ricarica rapida e ad alta potenza, la conversione da corrente alternata a corrente continua avviene nella stazione. La corrente continua viene quindi fornita direttamente al sistema batteria del veicolo, senza passare attraverso l’OBC.

Anche in questo caso, però, la potenza nominale della stazione non coincide necessariamente con quella effettivamente raggiunta. Il veicolo comunica alla stazione quanta potenza può accettare in ogni momento, sulla base delle caratteristiche del sistema e delle condizioni della batteria. Il BMS (Battery Management System) contribuisce a gestire questi parametri, mantenendo la batteria entro condizioni operative definite dal costruttore.

4. Come calcolare i tempi di ricarica: uno scenario concreto

In teoria, calcolare il tempo di ricarica è una semplice operazione matematica:

Energia da ricaricare (kWh) ÷ Potenza di ricarica (kW) = Tempo teorico (ore)

Si tratta però di un calcolo teorico, che presuppone una potenza costante per tutta la durata della ricarica. Nella pratica, soprattutto in corrente continua, la potenza può variare sensibilmente durante la sessione.

Inoltre, un guidatore quasi mai ricarica dallo 0% al 100%. Il caso d’uso più comune è il rabbocco dal 20% all’80%.

Esempio numerico: immaginiamo un’auto con una batteria da 60 kWh netti. Dobbiamo ricaricare dal 20% all’80%, quindi ci serve il 60% dell’energia utilizzabile della batteria, ovvero 36 kWh.

Se la potenza rimanesse costante per tutta la sessione, avremmo:

• Ricarica AC a 11 kW (es. in hotel o al lavoro): 36 kWh / 11 kW = circa 3,27 ore, quindi poco più di 3 ore e 15 minuti.
• Ricarica DC Fast a 50 kW (es. in un centro commerciale): 36 kWh / 50 kW = circa 0,72 ore, quindi circa 43 minuti.
• Ricarica DC Ultrafast a 150 kW (es. stazione autostradale): 36 kWh / 150 kW = circa 0,24 ore, quindi circa 14-15 minuti.

Questi sono tempi teorici: nella realtà, la durata può essere maggiore.

La variabile tecnica: la curva di ricarica

Il motivo principale è la curva di ricarica.

La potenza indicata sulla stazione, per esempio 150 kW, rappresenta la potenza massima che l’infrastruttura è in grado di mettere a disposizione, non una potenza che l’auto riceverà necessariamente per tutta la sessione.

In molti veicoli, quando la batteria si trova a uno stato di carica relativamente basso, è possibile raggiungere le potenze di ricarica più elevate. Avvicinandosi a livelli di carica elevati, la potenza viene generalmente ridotta (tapering) per gestire le condizioni della batteria.

La potenza effettiva dipende anche da altri fattori, tra cui lo stato di carica (SoC), la temperatura della batteria, le caratteristiche del veicolo, la potenza disponibile presso la stazione e le strategie di gestione del BMS.

Per questo motivo, un’auto collegata a una stazione da 150 kW non impiega necessariamente circa 14-15 minuti per trasferire 36 kWh, né mantiene 150 kW per tutta la sessione. Allo stesso modo, raggiungere l’80% non richiede necessariamente il doppio del tempo necessario per raggiungere il 40%: il tempo dipende dalla curva specifica del veicolo.

5. Cosa significa nella pratica? Le implicazioni per il settore

Comprendere la dinamica tra kW e kWh ha ricadute operative fondamentali per diversi attori del mercato:

• Per gli EV Driver: significa pianificare meglio i viaggi. Conoscere la capacità della propria batteria, la potenza massima accettabile in AC e DC e il comportamento della curva di ricarica permette di avere aspettative più realistiche sui tempi di ricarica.
• Per property manager e strutture ricettive: aiuta a scegliere l’infrastruttura corretta in funzione del tempo di permanenza degli utenti. In un hotel, dove l’auto può rimanere parcheggiata per diverse ore, una soluzione AC da 11 kW o 22 kW può essere sufficiente per trasferire l’energia necessaria senza ricorrere necessariamente a potenze elevate.
• Per aziende e flotte: permette di dimensionare correttamente l’infrastruttura in relazione ai veicoli, agli orari di sosta e all’energia necessaria. Se più veicoli devono essere ricaricati contemporaneamente durante la notte, sistemi di Load Balancing (bilanciamento del carico) possono modulare la potenza disponibile tra i punti di ricarica, ottimizzando l’utilizzo della potenza disponibile sul sito e assicurando la disponibilità dell’energia necessaria entro l’orario previsto.

Conclusione

Comprendere la differenza tra kW (potenza) e kWh (energia) è fondamentale per interpretare correttamente il funzionamento della ricarica elettrica. La potenza indica con quale velocità l’energia può essere trasferita; l’energia indica invece quanta energia viene trasferita o immagazzinata.

Nella pratica, il tempo necessario per una ricarica non dipende quindi soltanto dalla potenza nominale della colonnina e dalla capacità della batteria. Entrano in gioco anche i limiti del veicolo, la modalità di ricarica, lo stato e la temperatura della batteria e, soprattutto in DC, la curva di ricarica.

Per questo, scegliere la soluzione di ricarica corretta significa considerare insieme potenza disponibile, energia necessaria e tempo di permanenza.

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FAQ: Domande frequenti su kW e kWh nella ricarica

Posso attaccare la mia auto a una colonnina da 22 kW se la mia vettura carica al massimo a 11 kW?

Sì, senza alcun problema. La colonnina dialoga con l’auto e adatterà l’erogazione di potenza al limite del caricatore di bordo (OBC) della vettura. Il veicolo è sempre al sicuro e caricherà a 11 kW.

Cosa significa esattamente un consumo di 15 kWh/100 km?

Significa che, in base al tuo stile di guida e alle condizioni attuali, l’auto preleva dalla batteria 15 Kilowattora di energia per percorrere una distanza di 100 chilometri. Se la tua batteria ha una capacità totale di 60 kWh, con questo consumo avrai un’autonomia reale di circa 400 km.

Perché le stazioni Fast in DC erogano meno kW quando l’auto supera l’80% di carica?

Si tratta di un sistema di sicurezza integrato nell’auto (BMS). Quando le celle della batteria si riempiono, la resistenza interna aumenta. Immettere energia ad altissima potenza (tanti kW) causerebbe un surriscaldamento dannoso per la vita chimica della batteria, pertanto l’auto impone alla colonnina di rallentare il flusso.

Se collego un’auto ibrida plug-in (PHEV) a una colonnina rapida (Fast DC), si caricherà in 10 minuti?

No. La quasi totalità delle auto ibride plug-in sul mercato è priva dell’attacco per la corrente continua (connettore CCS2) e può ricaricare solo in corrente alternata (AC). Inoltre, avendo caricatori di bordo (OBC) spesso limitati a 3,7 kW o 7,4 kW, la ricarica richiederà comunque dalle 2 alle 4 ore, indipendentemente dalla potenza massima della colonnina.

About Powy

Powy è un’azienda che possiede, sviluppa e gestisce la principale rete indipendente italiana di infrastrutture di ricarica pubblica per veicoli elettrici.

Fondata a Torino nel 2018, Powy è al centro della transizione verso una mobilità più sostenibile, offrendo un’infrastruttura di ricarica innovativa che utilizza esclusivamente energia 100% rinnovabile.

Il network di Powy comprende soluzioni di ricarica quick, fast e ultra-fast, posizionate strategicamente in parcheggi pubblici e privati, supermercati, centri commerciali e hub di trasporto, per garantire massima comodità e accessibilità agli EV driver. Ogni stazione è dotata di tecnologie avanzate per offrire un’esperienza di ricarica affidabile ed efficiente.

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