L ELETTROMOBILITA NELLA REGIONE VENETO

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1 L ELETTROMOBILITA NELLA REGIONE VENETO Ph.D. Eng. Mattia Morandin Laboratorio Motori Elettrici - Università di Padova Abstract Al fine di ridurre l inquinamento urbano, l introduzione nel mercato italiano ed europeo di veicoli ibridi ed elettrici, progettati per il trasporto di passeggeri, sembra rappresentare una buona opportunità, specialmente per i veicoli elettrici che sono caratterizzati da zero emissione e basso impatto acustico. Per questa ragione l elettromobilità avrà un importanza significativa nella futura mobilità sostenibile. Questo report presenta lo stato dell arte tecnologico nel campo della mobilità, nonché l andamento dello sviluppo dell elettromobilità nella Regione del Veneto. Quest analisi ha evidenziato le nuove opportunità per le applicazioni nel campo dell elettromobilità. In particolare, è stata eseguita una ricerca via internet con lo scopo di identificare aziende leader ed istituti di ricerca nel settore dell elettromobilità nella Regione Veneto. Sono state inoltre riassunte le attività di ricerca dell Università di Padova nell area dell elettromobilità. Questi studi includono alcune tematiche, come: batterie, trasmissione elettrica, macchine elettriche, unità di controllo del veicolo, veicolo, etc., evidenziando come il tema dell elettromobilità necessiti di un approccio interdisciplinare. Alla fine del lavoro sono stati intervistati alcuni stakeholders significativi. Il report di ricerca è stato redatto sulla base di informazioni raccolte utilizzando le fonti sotto elencate; per la maggior parte di esse sono attivi dei contatti diretti maturati dall autore della ricerca durante la sua esperienza di dottorato di ricerca, nonché grazie al suo coinvolgimento in un progetto Regionale nel campo dell elettromobilità. Indice dei termini Elettromobilità, Mobilità Sostenibile, Veicolo Elettrico, Veicolo Ibrido, Regione Veneto. Questa ricerca è stata finanziata nell ambito del Progetto di AKKU4FUTURE Programma di INTERREG IV ITALIA-AUSTRIA

2 I INTRODUZIONE E MOTIVATIONE Negli anni recenti il costo incrementale del petrolio ed il riscaldamento globale terrestre a causa dei gas serra hanno spinto la ricerca scientifica, i governi e così i mercati nella direzione di un più alto rendimento dei veicoli ibridi ed elettrici al fine di ridurre l uso del carburante e di conseguenza delle sue emissioni associate. In questo scenario, oggigiorno la ricerca nel campo dell elettromobilità (EMob) è molto più attraente. In questo contesto storico, il presente report di ricerca è focalizzato sullo studio dello stato dell arte dell elettromobilità, e dell impatto di questo tipo particolare di mobilità sulle abitudini della popolazione e sulle strategie aziendali, nella Regione Veneto. In particolare, questa ricerca è condotta all interno di un Progetto finanziato dal Programma INTERREG IV ITALIA- AUSTRIA, denominato AKKU4FUTURE. Lo scopo del Progetto è lo sviluppo di uno specifico strumento di diagnosi per batterie (stato di carica, capacità, livello di usura), con lo scopo di permettere all utente finale di usare propriamente gli accumulatori. Le caratteristiche distintive del Progetto AKKU4FUTURE sono: Sviluppo di uno strumento diagnostico capace di identificare gli effetti di invecchiamento e le possibili cause di difetto delle celle della batteria; Contributo a trovare un processo di riciclaggio attivo delle batterie, usando un sistema capace di monitorare lo status delle singole celle e che permetta la costruzione modulare delle batterie; Contributo allo sviluppo di settori tecnologici innovativi e sostenibili, che si traduce in un miglioramento della competitività dell area Italia-Austria. La Partnership del Progetto è composta da: Fraunhofer Research Italy (Lead Partner), Fachhochschule Kärnten, Kärnten Entwicklungsagentur, Techno Innovation Park South Tyrol (TIS) e Treviso Tecnologia (da Gennaio 2014 t 2 i s.c. a r.l.). Anche se nella letteratura internazionale ci sono diversi testi [1]-[4] e articoli [5]-[7] che discutono circa le opportunità offerte dall elettromobilità e lo scenario futuro, nell esperienza dell autore acquisita durante l attività di dottorato nell ambito della guida elettrica per veicoli ibridi, ci sono pochi report tecnici che si riferiscono specificatamente all elettromobilità in Italia, ed ancora meno nella Regione Veneto. Per questa ragione, l intenzione dell autore è quella di enfatizzare in dettaglio gli aspetti base che, secondo la sua opinione, sono fondamentali per capire meglio le opportunità dell elettromobilità nella Regione Veneto, che sono oggetto di questo lavoro. Tuttavia, si tratta di un lavoro preliminare che dovrebbe fungere da base per future ricerche più approfondite in questo campo. Questo report di ricerca è organizzato come segue. La Sezione II riporta un introduzione generale ed un analisi dello stato dell arte della mobilità (Mob) nella Regione Veneto. Questa parte è un punto di inizio che permette una migliore comprensione dell impatto dell elettromobilità nella Regione Veneto. La Sezione III presenta lo stato dell arte nel EMob nell area del Veneto: in particolare, sono sottolineati gli aspetti politico/economici, le aziende direttamente connesse al settore del EMob, e la ricerca accademica in questo tema. La Sezione IV riporta i progetti e le iniziative che mirano ad aumentare la consapevolezza ed a promuovere la mobilità sostenibile. La Sezione V indica rispettivamente la rete, tra gli istituti di ricerca e l industria, e i principali stakeholders nel campo del EMob. Alla fine del lavoro, vengono delineate alcune conclusioni nella Sezione VI.

3 II - MOBILITA : ANALISI DELLO STATE DELL ARTE In questa Sezione sarà riportata lo stato dell arte della mobilità nella Regione Veneto. Questa parte è essenziale al fine di meglio analizzare l impatto dell elettromobilità nella Regione Veneto e per scoprire in quale tipo di veicolo il processo di elettrificazione dovrebbe avere l impatto più efficace e promettente. Saranno usate soprattutto informazioni fornite da ricerche accreditate per questo tipo di analisi (es. ACI, ISTAT, ISFORT, Regione Veneto, etc.). A. Analisi del numero di veicoli per tipologia Al fine di analizzare il numero di veicoli nella Regione Veneto, sono state adottate le informazioni dell Automobile Club di Italia (ACI). ACI è un istituzione pubblica della Repubblica Italiana, auto-finanziata, con funzioni di promozione, monitoraggio e indirizzamento legale dell industria automobilistica. Questa istituzione fornisce la successione storica di popolazione residente e di veicoli circolanti nel periodo dal 1921 al 2011 nella Regione Veneto. In particolare Fig.1(a) e 1(b) riportano l andamento evolutivo rispettivamente delle macchine circolanti e della popolazione residente. Fig. 1(a) mostra che la popolazione residente nella Regione Veneto è incrementata costantemente per circa 90 anni, con una media di circa abitanti/anno. (a) Number of cars (b) Number of populations Fig. 1. Evolution in the number of circulating cars and population in Veneto Region from 1921 to 2011 [8]. Invece Fig. 1(b) sottolinea che prima della Seconda Guerra Mondiale solo le persone più ricche potevano permettersi una macchina. Infatti il tasso di motorizzazione in quel periodo era di circa 3 4 macchine per 100 abitanti. Comunque durante il boom economico italiano (da circa il 1961 al 1991) il numero delle macchine vendute all anno era di circa macchine/anno; questo implicò, alla fine di questo periodo, il raggiungimento di circa auto per 100 abitanti. Oggigiorno il numero di macchine vendute all anno è diminuito rispetto al periodo del boom economico; tuttavia rimane costante a circa macchine/anno per circa 20 anni, andando così a raggiungere circa macchine per 100 abitanti. Questi risultati nella Regione Veneto sono anche confermati da un altra istituzione italiana, l Istituto Nazionale di Statistica ISTAT [9]. Le sue attività includono il censimento della popolazione, il censimento economico ed una serie di sondaggi e di analisi sociali, economiche e ambientali. ISTAT è il più grande produttore di informazioni statistiche in Italia, ed è un membro attivo del Sistema Statistico Europeo, coordinato dall EUROSTAT. Osservando la serie di veicoli registrati per cento abitanti in Italia il tasso di motorizzazione esso è cresciuto da circa 501 macchine per abitanti nel 1991 a circa 610 macchine per abitanti nel 2011, uno dei più alti tassi nel mondo e il secondo in Europa (il primo è in Lussemburgo). Questo risultato sottolinea soprattutto l impatto negativo principalmente dovuto alla densità di macchine nel sistema stradale, sebbene il tasso di motorizzazione sia generalmente un indicatore positivo che è associato al tenore di vita del paese. Al fine di meglio analizzare l impatto del EMob nella Regione Veneto, un altro importante aspetto è la durata in servizio delle diverse categorie di veicoli. Sono stati adottati i dati dell ACI [10] e una versione sommaria è stata riportata nella Tab. I. In particolare, è stato evidenziato il differente peso del veicolo: Veicoli pesanti: bus, camion (sotto 3.5 t e sopra le 3.5t) e trattori Veicoli di medio peso: macchine (gasolio, diesel e altro) Veicoli leggeri: motocicli Inoltre le categorie di veicoli, fino a Dicembre 2011, sono organizzate nella Tabella I in 20 righe a seconda dell anno di immatricolazione. Questa analisi mostra fino a Dicembre 2011 il numero dei veicoli è suddiviso come segue: Veicoli pesanti: circa veicoli pesanti con medio periodo di servizio di circa 11 12anni Veicoli di medio peso: circa veicoli di medio peso con medio periodo di servizio di circa 9 10 anni

4 Veicoli leggeri: circa veicoli leggeri con medio periodo di servizio di circa anni TABLE I VEHICLES FLEET ACCORDING TO THE ENROLLMENT YEAR IN VENETO REGION UP TO DECEMBER 2011 [10]. Al fine di scoprire in quale tipo di veicolo il processo di elettrificazione dovrebbe avere l impatto più efficace e promettente, gli stessi dati riportati in Tabella I possono essere espressi in percentuale di veicoli per ogni riga comparata al numero totale dei veicoli circolanti. Il risultato è mostrato nella Fig.2. Esso evidenzia che circa il 55% dei veicoli pesanti, e il 60% dei veicoli leggeri, hanno più di 15 anni. Questo risultato sottolinea che un grande impatto sull inquinamento è anche dovuto al periodo di servizio dei veicoli pesanti. Fig. 2. Vehicles fleet, expressed in percentage compared to the total number of circulating vehicles, according to

5 the enrollment year in Veneto Region up to December 2011 [10]. Un altro insieme di informazioni è fornito dal database della Regione Veneto [11]. La Fig.3 mostra la distribuzione percentuale del numero di veicoli registrati nella Regione Veneto, per Provincia. Può essere provato che il numero dei veicoli rispetta la grandezza della Provincia, cosi il numero di veicoli registrati è ben distribuito nella Regione Veneto, con eccezione di Belluno e Rovigo. Fig. 3. Percentage distribution of the number of registered vehicles in the Veneto Region, by Province [11]. B. Analisi di una giornata tipica di un residente Per analizzare la giornata tipica di un abitante nella Regione Veneto, è stato usato lo studio compiuto soprattutto da Osservatorio su stili e comportamenti di mobilità degli italiani AUDIMOB [12]. L AUDIMOB è pubblicato dall Istituto Superiore di Formazione e Ricerca per i Trasporti ISFORT. Lo scopo dell AUDIMOB è di descrivere la domanda di mobilità degli italiani attraverso il monitoraggio degli indicatori chiave. È basata su un largo numero di interviste telefoniche (circa ) ogni anno, suddiviso in sondaggi trimestrali. Questi sondaggi combinano gli aspetti quantitativi della domanda di mobilità con gli aspetti qualitativi e i profili comportamentali, o le ragioni per le scelte modali, la soddisfazione percepita, il feedback circa le misure di mobilità e così via. In particolare, in questo report sono stati presentati solo i dati della Regione Veneto del 2007 [12]. Questi risultati sono comparati con quelli del Nord-Est d Italia e dell Italia intera. La Tabella II riporta la media dei trasferimenti giornalieri, escludendo quelli da casa; in particolare, evidenzia che la durata media di ogni trasferimento è di circa 21.2 minuti con una lunghezza media di circa 13.1 km. Questi risulti mostrano anche che il tempo medio dedicato alla mobilità è di circa 65.9 minuti per ogni abitante, che implica una lunghezza media totale di 40.7 km. TABLE II AVERAGE DAILY TRANSFERS, EXCLUDING THOSE FROM HOME, IN 2007 [12].

6 Il tempo di partenza del trasferimento giornaliero è riportato in Fig.4. Può essere messo in evidenza che le ore di punta sono quando i residenti si spostano per lavoro o studio cioè durante la mattina dalle 7:01 alle 9:00, con il 20% dei trasferimenti giornalieri, e al pomeriggio dalle 17:01 alle 20:00, con il 20% dei trasferimenti giornalieri. Un altra ora di punta è quando la gente si muove per affari familiari o per il proprio tempo libero tra le 9:01 e le 13:00, con circa il 25% dei trasferimenti giornalieri. Fig. 4. Starting time of the daily transfers in 2007 [12]. La Tabella III riporta la frequenza d uso di diversi tipi di veicoli nel 2007 [12]. Sottolinea che il veicolo più usato è la macchina personale, con una media di circa il 50% ogni giorno; invece l uso dei mezzi pubblici in generale (cioè bus, treni, tram, etc.) è molto basso, con una media di circa il 10% per alcune volte al mese.

7 TABLE III FREQUENCY OF USE FOR DIFFERENT TYPES OF VEHICLES IN THE YEAR 2007 [12]. Questo risultato è anche confermato dall osservazione di veicoli tipici usati per spostarsi [12]. I diversi tipi di veicoli adottati nei trasferimenti giornalieri nel 2007 sono elencati in Tabella IV. TABLE IV TYPES OF VEHICLES ADOPTED IN DAILY TRANSFER IN 2007 [12]. La stessa analisi era stata eseguita dall ISTAT, e mostra questi risultati per due grandi categorie di abitanti, vale a dire studenti e lavoratori [13]. Questo sondaggio mostra che la categoria degli studenti usa principalmente il trasporto pubblico (30%) o le macchine come passeggeri (31%). Invece la categoria dei lavoratori utilizza le proprie macchine come guidatori (68%), che conferma come è molto più difficile usare il trasporto pubblico come mezzo per raggiungere il posto di lavoro.

8 (a) Students (b) Workers Fig. 5. Type of vehicle adopted in daily transfer by students and workers in the 2012 [13]. Un altra importante considerazione circa la mobilità può essere estratta dai dati forniti dall Osservatorio mensile di Segugio.it [14], [15] Segugio.it è un sito web che permette di comparare in modo chiaro, trasparente e libero l assicurazione più conveniente per macchina e/o moto. Segugio.it nacque grazie a oltre 12 anni di esperienza del MutuiOnline Group, una compagnia leader in Italia rispetto al brokering assicurativo e redditizio circa il confronto tra multi-brand e prodotti. L indipendenza di Mutuionline Group dal banking e dai gruppi assicurativi rinforza la sua imparzialità e l orientamento verso i clienti. La distanza media percorsa in Italia è mostrata in Fig.6(a) e 6(b), per macchine e moto rispettivamente. Fig.6(a) riporta che oggigiorno circa il 78% dei guidatori guida meno di km durante l anno, che corrisponde approssimativamente a meno di 30 km/gg. Mentre circa il 70% dei motociclisti guidano meno di km durante l anno, che corrisponde approssimativamente a meno di 11 km/gg, come indicato in Fig.6(b). (a) Car (a) Car (b) Motorcycle Fig. 6. Average distance traveled with by car [14] and by motorcycle [15] in Italy. Ulteriorrmente, questi sondaggi evidenziano che la distanza media percorsa da una macchina è diminuita da km/anno nel 2009 a km/anno nel 2013, corrispondendo a -20% in 4 anni. Questo risultato può essere in parte attribuito ai seguenti fattori: la crisi economica dei recenti anni, il crescente costo del carburante, e l alto costo operativo di una macchina. Al contrario, la distanza media percorsa da una moto è aumentata da km/anno nel 2011 a circa km/anno nel 2012, corrispondendo a +8% in 3 anni. Questa tendenza può essere giustificata dal costo operativo moderato di una moto in confronto a una macchina ed al basso consumo di carburante che mitiga l effetto del costo incrementato del carburante. C. Gruppi di mobilità degli utenti Per meglio capire il comportamento delle persone che lasciano casa ogni giorno per raggiungere il posto di lavoro o di studio, per fare compere, per divertirsi nel tempo libero, per accompagnare i figli a scuola o i membri della famiglia ad un appuntamento medico, per andare in banca o all ufficio postale, è stata usata la ricerca condotta da ISFORT. I dettagli specifici di questa ricerca sono riportati in [16].

9 Questo studio ha identificato sei gruppi di individui (in percentuale rispetto alla popolazione totale) che rappresenta i cittadini italiani di età compresa tra 14 e 80 anni nel 2007: 1) Residenti in centro città (20.1%) 2) Giovani (9.5%) 3) Lavoratori (21.6%) 4) Tempo libero (16.4%) 5) Piccole faccende (13.9%) 6) Nessun movimento (18.6%) La Tabella V riassume una visione d insieme del profilo di trasferimento per ognuno dei sei gruppi di mobilità, riferendosi ai principali comportamenti di un giorno di trasferimento, cioè la motivazione, le ore giornaliere, e la frequenza. Una descrizione più dettagliata per ogni gruppo di comportamenti è comunque riportata in[16]. TABLE V TRANSFER PROFILE OF MOBILITY CLUSTER IN THE YEAR 2007 [16]. I risultati, mostrati in Tabella V, segnalano che c è un ampio gap nella domanda di mobilità tra i primi tre gruppi e gli ultimi due. Infatti i gruppi dei residenti in centro città, dei giovani e dei lavoratori mostra una domanda forte e dinamica rispetto al livello residuo di consumo dei gruppi delle piccole faccende e dei nessun movimento. Al di fuori del modello c è il gruppo tempo libero perché si certifica con una bassa domanda di mobilità rispetto al valore medio, ma non residuo. Una rappresentazione schematica del livello di utilizzazione contro il livello di soddisfazione per i sei differenti gruppi di mobilità è riportata nella Fig.7(a) e 7(b), nel caso del trasporto pubblico e privato rispettivamente. In particolare, per ogni gruppo è indicato il livello di domanda di mobilità e conseguentemente l importanza che la sua scelta possa guidare le politiche di mobilità sostenibile. In conclusione, è possibile notare che il gruppo che ha un alto livello di domanda di mobilità mostra, proporzionalmente, una bassa utilizzazione di: trasporto pubblico, camminare e andare in bicicletta; inoltre, non è soddisfatto dal trasporto pubblico e lo esprime proporzionalmente. (a) Public transportation (b) Private transportation Fig. 7. Cluster position compared to levels of use and satisfaction of public and private transportation [16].

10 Comunque, alcuni gruppi esprimono l opinione che debbano essere adottate norme più severe nella circolazione dei mezzi privati e politiche che promuovano il trasporto pubblico, in modo da proteggere l ambiente e ridurre il traffico nei centri città. Sono anche riportate [16] le politiche e le iniziative per la mobilità sostenibile che dovrebbe avere un alto impatto sui differenti 6 gruppi. Sono qui di seguito riassunte: Miglioramento dalla fornitura di trasporto collettivo (capillarità, frequenza e qualità del servizio). Sviluppo di servizi addizionali per il trasporto pubblico (es. tecnologia informativa, servizio dedicato, servizio di chiamata, etc). Miglioramento dell ambiente urbano, targetizzato per pedoni e ciclisti. Sviluppo di soluzioni alternative al tradizionale trasporto pubblico (es. condivisione della macchina, auto condivisa, taxi collettivi, etc) Campagne di consapevolezza per promuovere modelli di mobilità sostenibile. Il livello di impatto di queste misure e iniziative di mobilità sostenibile nei 6 differenti gruppi sono riportati nella Fig.8. Fig. 8. Measures and initiatives for sustainable mobility and their impact in the 6 different clusters [16]. Si evidenzia che le misure con forti e più ampi effetti sono lo sviluppo di servizi aggiuntivi di trasporto pubblico, capaci di contenere elementi flessibili e personalizzati necessari a convincere i gruppi più ostili (giovani e tempo libero), e lo sviluppo dell ambiente urbano (divieto di veicoli privati, misure anti-inquinamento, spazi dedicati ai pedoni e alle bici) al quale sono sensibili i rimanenti gruppi (residenti del centro città, lavoratori, piccole faccende, e nessun movimento).

11 III - ELETTROMOBILITA : ANALISI DELLO STATO DELL ARTE In questa Sezione verrà descritto lo stato dell arte dell elettromobilità in Italia, e in particolare nella Regione Veneto. Questa Sezione è dedicata a delineare il ruolo dell EMob contestualmente alla mobilità italiana, specialmente prendendo in considerazione differenti punti di vista come: politica (es. incentivi e facilitazioni), economia (es. numero di macchine ibride/elettriche vendute in questi ultimi anni), industria (es. numero di compagnie che potenzialmente o che sono già operative nel settore EMob), e ricerca accademica. Verranno principalmente adottati, per questo tipo di analisi, i dati forniti da fonti accreditate (es. ACI, ISTAT, UNRAE, Regione Veneto, Ministro dello Sviluppo Economico, IEEE Xplore, etc.). A. Punto di vista politico Come primo step è cruciale analizzare la struttura della legislatura italiana concernente i veicoli con basse o zero emissioni, come i veicoli ibridi o elettrici. A questo riguardo, la legge di riferimento è la nr. 134 del 7 Agosto 2012 [17]. Questa legge è valida per i veicoli immatricolati tra il 1 Gennaio 2013 e 31 Dicembre La Tabella VI indica le differenti soglie dell incentivo statale a seconda dell anno di immatricolazione ed il livello di emissioni del veicolo. Al fine di sostenere questi contributi dello Stato fino a Dicembre del 2015, il Ministero dello Sviluppo Economico ha stanziato un budget di 50 milioni di euro nel 2013 e 45 milioni di euro nel 2014 e nel TABLE VI THRESHOLDS OF INCENTIVE UP TO THE END OF 2015 [17]. Riguardo all anno 2013, il 30% dei 50 milioni di euro distribuiti dal Ministero per gli incentivi stateli, cioè 15 milioni di euro, sono erogati per tutte le categorie di consumatori. Invece il rimanente 70%, pari a 35 milioni di euro, sono stati erogati per la sostituzione nel trasporto pubblico o privato ad uso di terzi o per i veicoli aziendali. Tuttavia, per accedere all ultima gamma di incentivi, che ha il 70% del budget totale, altri criteri devono essere soddisfatti, come: consegnare un veicolo da rottamare che sia della stessa categoria di quello nuovo acquistato, il veicolo per essere rottamato ha più di 10 anni e deve essere di proprietà per più di 12 mesi a chiunque compri un nuovo veicolo. Le soglie di distribuzione del budget nel 2014 e 2015 saranno determinate osservando l uso degli incentivi del Un altro grande vantaggio fiscale può essere ottenuto attraverso la riduzione della tassa regionale sull automobile. In particolare, nella Regione Veneto, è stata fatta una distinzione tra veicoli ibridi o elettrici [18], [19]. In caso di veicoli elettrici, saranno esentati dalla tassa regionale sull automobile per i 5 anni dalla data di immatricolazione, per nuovi veicoli come: macchine, moto, e motorini (con due, tre o quattro ruote) funzionanti a motore elettrico [18]. Riguardo i veicoli ibridi (cioè funzionanti a: motore a benzina + motore elettrico, motore a diesel + motore elettrico, e in genere motore termico + motore elettrico ma anche doppio carburante benzina/idrogeno), i loro proprietari sono esenti dalla tassa regionale sull automobile per 3 anni dalla data di immatricolazione, dal Invece i veicoli ibridi registrati nel 2012 e 2013 beneficeranno di facilitazione rispettivamente nel 2014 e In questi casi, l esenzione infatti si applicherà dal B. Punto di vista economico Al fine di capire se gli incentivi per i veicoli ibridi o elettrici, sopra descritti, sono sufficienti per intensificare il numero di macchine vendute in Italia, sono stati usati i dati forniti da Unione Nazionale Rappresentanti Autoveicoli Esteri UNRAE [20]. L UNRAE è un associazione automobilistica di produttori stranieri operante in Italia nel settore di: distribuzione, marketing e servizi di macchine, camion e veicoli commerciali, bus, caravan e autocaravan. L UNRAE è oggi il più

12 valido partner di istituzioni, che contribuisce nella produzione di elementi tecnici, statistiche, valutazioni, e scenari che stanno supportando il lavoro dei Ministeri ed Enti di rilievo nella gestione della mobilità. Perciò, dall osservazione dei dati forniti dall UNRAE, è possibile valutare la performance di vendita nazionale di macchine ibride o elettriche fino a Dicembre La Tabella VII riporta il numero di veicoli ibridi ed elettrici venduti in Italia per ogni segmento (City, Small, Compact, Mid-size, Executive, e Luxury) tra il 2001 e il 2011 [20]; in particolare, nell ultima riga è evidenziata la percentuale di veicoli ibridi ed elettrici rispetto all importo totale venduto in questo periodo. Dai risultati mostrati in Tabella VII, è possibile osservare che, sebbene la crescita dell andamento sia positivo per ogni tipo di veicolo, la suddivisione del mercato totale è comunque praticamente trascurabile, specialmente per le macchine elettriche. Questo è soprattutto dovuto all alto costo di questo tipo di macchina nel mercato che, nonostante gli incentivi, rimane molto alto comparato a quello convenzionale. Comunque, oggigiorno ci sono macchine ibride nei segmenti B e C, con prezzi oscillanti da euro a euro, che hanno permesso di aumentare la quota di mercato delle auto ibride nel 2013 fino a quasi l 1% del mercato totale [21]. Invece, i prezzi delle macchine elettriche nel segmento A e B sono approssimativamente euro a euro più circa 80 euro a 150 euro per mese per 3 o 10 anni per il noleggio della batteria, così il prezzo totale di questo tipo di veicolo è circa il doppio comparato a quello convenzionale, anche considerando gli incentivi. Per queste ragioni il mercato di auto elettriche è ancora posizionato su circa 0.06% nel 2013 [21]. C. Punto di vista industriale Al fine di identificare gli attori principali nel capo dell elettromobilità nella Regione Veneto, è stata eseguita una ricerca via internet. Questo sondaggio è stato basato sulla ricerca di parole chiave, che hanno permesso di identificare aziende che sono direttamente attive nel campo dell elettromobilità o quelle strettamente connesse. TABLE VII NUMBER OF HYBRID/ELECTRIC VEHICLES SOLD IN ITALY [20]. Le principali parole chiave adottate sono: Veicoli elettrici (macchine, bici, barche, treni, etc.) Sistema di stoccaggio di energia (batteria, carburante, celle) Macchinari elettrici (generatori e motori) Conduzione elettrica Energia elettronica (UPS, invertitori PV, caricatori di batteria, saldatrici, convertitori di potenza) Trasmissioni Unità di controllo (PCB, unità di controllo di veicolo, sistemi di gestione della batteria) Costruttori di veicoli In particolare, gli attori identificati sono stati classificati in due gruppi secondo le informazioni disponibili sulle loro homepage e l esperienza degli autori in questo campo, acquisite durante il dottorato, ovvero: sviluppo potenziale e

13 priorità di e-mobilità. La lista finale contiene circa 80 aziende di cui approssimativamente il 50% è classificato come priorità di e-mobilità. La Fig.9 mostra la distribuzione di queste compagnie (espresse come una percentuale del totale) all interno dei settori delle principali parole chiave del campo dell elettromobilità. Queste aziende sono elencate nelle Tabelle X e XI alla fine del report, dove per ogni azienda sono riportati nome, principale tipo di business, località (indirizzo, codice postale, città) e homepage. La Fig.10 mostra la mappa delle aziende EMob della Regione Veneto, la numerazione riferita alla lista di aziende che è riportata nelle Tabella X e XI. Le compagnie con priorità di e-mobilità (Tabella X) o sviluppo potenziale (Tabella XI) sono evidenziate con due differenti colori, rispettivamente verde chiaro e blu chiaro. Fig. 9. Companies distribution in different keyword sectors of EMob field. Fig. 9. Companies distribution in different keyword sectors of EMob field.

14 Al fine di meglio comprendere il coinvolgimento delle compagnie nel campo dell elettromobilità, è stato somministrato un questionario. Un bozza del testo di tale questionario è riportato in A alla fine del report. Esso è stato applicato usando Google Module, che è uno strumento utile capace di spedire sondaggi e permette di raccogliere informazioni in modo facile ed efficace [22]. Il questionario è stato spedito a tutte le 80 aziende identificate; tuttavia, dopo circa un mese dalla prima spedizione, il tasso di risposta era molto basso, attorno al 15%. Da notare comunque che questo 15% delle aziende totali ha risposto dopo meno di una settimana, e tutte operano direttamente nel campo della mobilità. Questo potrebbe significare che nella Regione Veneto ci sono poche aziende che sono direttamente coinvolte nel campo dell elettromobilità. Eppure, i risultati ottenuti da questo questionario sono stati utili ad identificare alcuni progetti nazionali nei quali hanno partecipato le aziende venete, che saranno descritti nella prossima sezione. D. Punto di vista della ricerca universitaria Con lo stesso criterio usato nella ricerca delle aziende via internet, è stata identificata anche la lista degli istituti di ricerca. Questa lista è riportata nella Tabella XII in A, alla fine del report. La Fig.11 mostra la mappa dell elettromobilità degli istituti di ricerca della Regione Veneto, e la numerazione si riferisce alla lista degli istituti di ricerca che è riportata nella Tabella XII. Queste istituzioni con priorità di e-mobilità o sviluppo potenziale sono evidenziate con due differenti colori, verde chiaro e blu chiaro rispettivamente. Fig. 11. Research institutions electromobility map in Veneto Region. L Università di Padova è indubbiamente uno dei più famosi istituti di ricerca nella Regione Veneto. Per questa ragione, è stato riportato il più importante progetto eseguito negli ultimi 15 anni da vari dipartimenti dell Università di Padova nel campo dell elettromobilità. Infatti, l EMob è stato identificato come un tema interdisciplinare che comprende non solo i veicoli e l ingegneria elettrica e altro come la chimica, l ambiente, e l ingegneria di pianificazione del territorio, ma anche altre facoltà come psicologia, economia, etc. La ricerca sull elettromobilità certamente include attività accademiche in molti campi come: convertitori di potenza, batterie, macchine elettriche, trasmissioni elettriche, unità di controllo del veicolo, dinamiche del veicolo, veicoli, etc. Ad esempio, nel tema del convertitore di potenza, sono stati fatti degli studi su: convertitore interfogliato da un mezzo ponte bidirezionale e un invertitore NPC attivo a tre livelli alimentato da macchinario elettrico [23], caricatore di batteria per veicoli elettrici plug-in [24], [25], convertitore interfogliato da un doppio supporto [26]; e supervisore di gestione di energia per veicoli elettrici [27].

15 Nel macchinario elettrico e nel campo della trasmissione è stato studiato: trasmissione elettrica per applicazione starter/alternator integrata [28], trasmissione del motore per la guida tramite fili [29], motore sincrono a magnete interiore permanente per veicoli ibrido-elettrici [30]-[32], motore sincrono di riluttanza per veicoli ibrido-elettrici [33]. Nel sistema di stoccaggio dell energia sono stati investigati alcuni temi: sistema di stoccaggio di celle di carburante PEM [34]-[36], impatto di degradazione della batteria [37], sistema di stoccaggio dell energia per le moto leggere ibride [38], flusso redox della batteria [39], e l impatto dei veicoli elettrici nella rete di distribuzione [40]. Nelle unità di controllo dei veicoli e nella dinamica dei veicoli sono stati eseguiti studi su: ottimizzazione del centro di massa in un motociclo [41], simulazione dinamica di un veicolo autonomo [42], guidatore di moto virtuale [43], [44], comunicazione inter veicolare [45], e sistema GPS per le mappe mobili [46]. Questi studi hanno portato alla realizzazione di alcuni prototipi, anche grazie alla collaborazione con aziende di veicoli ibridi ed elettrici. In particolare alcuni prototipi di veicoli elettrici ed ibridi progettati dall Università di Padova dal 2000 al 2013 sono stati riportati in Fig.12 e maggiori dettagli si trovano in [47]-[54]. (a) Electric 3-wheel [47] (b) Electric scooter [48] (c) Electric bicycle [48] (d) Electric scooter [49] (e) Hybrid motorcycle [50] (f) Hybrid catamaran [51] (g) Electric propulsion ship [52] (h) Electric velomobile [53] (i) Scooter simulator [54] Fig. 12. Prototypes of hybrid and electric vehicles designed by University of Padova from 2000 to 2013.

16 IV - PROGETTI ED INIZIATIVE NEL SETTORE ELETTROMOBILITA In questa Sezione sarà inclusa un analisi di iniziative attive, buone prassi e progetti sul tema dell elettromobilità nella Regione Veneto. In particolare, sono stati riportati i progetti più importanti recentemente attivati dalla Regione. Principalmente, saranno usati i dati forniti da fonti ufficiali per questo tipo di analisi (es. ISTAT, Direzione di Mobilità della Regione Veneto, Veneto Innovazione, Confindustria, Ufficio di Ricerca e Trasferimento Tecnologico dell Università di Padova, etc.). Inoltre, parte delle informazioni possono essere ottenute anche usando i risultati del questionario che è stato descritto nella Sezione precedente. A. Misure permanenti Una misura permanente che incrementa sicuramente lo sviluppo della mobilità sostenibile, è che i veicoli con le emissioni molto basse possono accedere alle aree a traffico limitato (Zone a traffico limitato ZTL). Al fine di analizzare la densità delle ZTL nella Regione Veneto, sono stati adottati i dati dell ISTAT [55]. I dati mostrano che tutte le città nella Regione Veneto presentano aree ZTL, e i valori di densità per ogni città sono in linea con quello nazionale. Il valore di densità per ogni città del Veneto dal 2000 fino al 2011, è riportato nella Tabella VIII. È importante notare che la città di Padova presenta un alta densità di ZTL, approssimativamente uguale al 40% dell area totale di ZTL del Veneto. Al fine di migliorare la qualità della mobilità urbana, un altra importante misura permanente è l introduzione al tram come mezzo di trasporto pubblico. In particolare, Padova oggi ha circa più di 10 km, dal 2007 [56], e Mestre (VE) ha circa più di 6 km, dal 2010 [57]. Figg.13 (a) e 13 (b) mostrano alcune foto di tram durante il loro transito a Padova [58] e Mestre [59]. Anche il servizio di car sharing, basata sul modello già operativo in molti paesi d Europa, è un servizio che assiste la mobilità sostenibile nelle città. Il servizio è configurato come un complemento al trasporto pubblico e privato; in Veneto questo servizio è operato da APS Holding Spa per Padova e AVM Spa per Venezia. TABLE VIII DENSITY OF THE LIMITED TRAFFIC ZONE (ZTL) IN VENETO CITIES. YEARS (km 2 TO 100km 2 OF COMMUNAL SURFACE). (*) ITALY EXCLUDING THE DISTRICTS OF: MILANO, MONZA, FERMO, AND TRANI [55].

17 (a) Tram of Padova (b) Tram of Mestre Fig. 13. Photos of trams during their transit in Padova [58] and Mestre [59]. B. Iniziative attive Un iniziativa attiva dedicata alla mobilità sostenibile è la European Mobility Week [60] che dal 2002 è organizzata ogni anno dal 16 al 22 Settembre e il suo logo tipico è mostrato in Fig.14. L European Mobility Week offre l opportunità di mostrare ai cittadini un ampia gamma di attività, ed è un opportunità per le autorità locali per promuovere le loro politiche in corso, iniziative e buone prassi collegate per sostenere la mobilità urbana, per enfatizzare l impegno locale verso le politche sostenibili del trasporto urbano, e per lanciare nuove politiche a lungo termine e misure permanenti. Inoltre, contribuisce alla crescita della consapevolezza dei cittadini circa i danni che i trend correnti di mobilità urbana generano sull ambiente e sulla qualità di vita, ed è inoltre parte di un ampia campagna europea il condividere un fine e un identità comuni con altri paesi e città. Fig. 14. European Mobility Week logo [60]. In particolare, dal 2005, alcune città venete hanno partecipato a questa iniziativa europea. La Fig.15(a) riporta il numero di città partecipanti nella Regione Veneto dal 2005 fino al 2013 [60]. È possibile sottolineare che c è stato un picco di partecipanti (10 città) nel 2007 ma anche nel 2013, evidenza di un interesse molto alto per le iniziative. Le città che hanno preso parte a tutta o a quasi tutta l edizione della European Mobility Week sono: Padova, Vicenza, la Provincia di Treviso e Mirano (VE). Per ogni edizione è anche specificato quale tipo di iniziativa è stata realizzata [60], categorizzata come segue: Settimana: organizzazione di una settimana di attività, considerando il tema dell anno Misure permanenti: implementazione di almeno una delle nuove misure permanenti che contribuisce al trasferimento modale dalla macchina privata a mezzi ecologici di trasporto. Dove possibile, almeno una di queste misure dovrebbe essere una riallocazione permanente di spazi stradali in favore di pedoni, ciclisti o trasporto pubblico (es. chiusura stradale, pavimentazione più ampia, nuova linea per bici o bus, nuovo schema di contenimento del traffico, limiti di velocità più bassi, etc.) In città senza la mia macchina: organizzando l evento in città senza la mia macchina (ITWMC), ovvero allestendo una o diverse aree della città riservate solamente a pedoni, ciclisti e trasporti pubblici per almeno un

18 giorno (da 1 ora prima a 1 ora dopo le normali ore di lavoro). L evento ITWMC dovrebbe tenersi preferibilmente a Settembre. La Fig.15(b) riporta quali iniziative sono state prese da ogni città partecipante e il risultato è espresso come percentuale del totale delle città principali nel Veneto. (a) Fig. 15. Number of towns that have participated to the European Mobility Week and percent of participant towns that undertaken initiativesin Veneto Region [60]. (b) Le città partecipanti della Regione Veneto, considerando tutte le edizioni della settimana della mobilità, sono: Caorle, Chioggia, Isola Vicentina, Feltre, Jesolo, Mira, Mirano, Montebelluna, Padova, Portogruaro, Provincia di Treviso, Provincia di Venezia, Rovigo, San Donà di Piave, Spinea, Silea, Venezia, Vicenza, Vittorio Veneto, Vigodarzere e Verona. C. Finanziamenti regionali Al fine di valutare le opportunità fornite direttamente dalla Regione Veneto nel campo dell elettromobilità, è stato contattato l Ufficio Mobilità del Veneto. L Ufficio Mobilità ha indicato che la Regione Veneto ha recentemente partecipato al programma di finanziamento riferito al Bando a favore delle Regioni per il finanziamento di reti di ricarica dedicate ai veicoli elettrici, che è stato pubblicato in G.U. n.85 del 22 Luglio Il Progetto regionale, accompagnato da una proposta di pianificazione tecnica, è stato presentato al Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti il 16 Settembre Sono state coinvolte tutte le città-provincia del Veneto (le sole che possono essere ammissibili): di queste Treviso, Vicenza e Venezia hanno risposto entro la data di scadenza per poter partecipare all iniziativa. Il Progetto presentato include l acquisto e l istallazione di 25 punti di caricamento per i veicoli elettrici o di plug-in per gli ibridi, che saranno installati preferibilmente nelle aree parcheggio e lungo le linee di trasporto regionale metropolitano (ESRD), per un importo totale di ,00 euro. Sempre in tema di tema elettromobilità, in passato il Veneto ha sostenuto alcune iniziative per facilitare l acquisto di biciclette supportate elettricamente, oltre al finanziamento di un progetto pilota, presentato dalla città di Venezia, che ha introdotto l uso di 22 veicoli elettrici disponibili agli utenti del parco e del centro città di Mestre (VE). Più recentemente, al fine di aiutare la riduzione dell inquinamento nei centri urbani attraverso la promozione dei benefici nell uso condiviso di bici, la Regione Veneto ha deciso di allocare i fondi disponibili per l attivazione e la promozione di un servizio di bike-sharing nei comuni del Veneto. Sotto sono riportate le misure relative alle azioni sopra descritte: D.G.R n. 3861/02; D.G.R. n. 3908/02; D.G.R. n. 1197/03; D.G.R. n. 1924/04; D.G.R. n. 2908/05: D.G.R. n. 3260/06; D.G.R. n. 4311/07; DD.GG.RR. n. 2240/08; e 4043/08. Il comunicato, concluso recentemente, che ha prodotto effetti positivi nel campo dell elettromobilità, è la Legge Regionale (L.R.) 9/2007 del 18 Maggio 2009 Piano strategico regionale per la ricerca scientifica, lo sviluppo tecnologico e l innovazione Dall osservazione dei dati riferiti a L.R. 9/2007, aggiornati fino a Settembre 2009 e forniti da Innovati [61], si evidenzia un gran numero di proposte progettuali (360), 200 delle quali sono state ritenute sostenibili. Le aziende partecipanti sono 543: 363 piccole imprese, 83 medie imprese e 97 grandi aziende. In particolare, 108 delle totali sono attive nei campi dell elettronica e dell elettrico.

19 Contestualmente a questo comunicato (L.R.9/2007), è riportato il Progetto di elettromobilità inerente. Esso è denominato Motociclette BImotorizzate MO.BI. (motocicli bi-motorizzati) ed il titolo è Studio e sviluppo di tecnologie e metodologie per la realizzazione di motoveicoli a due ruote con motorizzazioni miste (motori a combustione interna + elettrici) (ovvero studio e sviluppo di tecnologie e metodologie per le costruzioni di veicoli a 2 ruote potenziati da propulsione ibrida cioè motori a combustione interna + macchinario elettrico). Le aziende partner sono Aprilia Spa (Piaggio & Spa), IDM srl, PIMAS srl, e ADES srl ed è stato richiesto il supporto scientifico del Dipartimento di Ingegneria Industriale Università di Padova (l autore è stato coinvolto nel Progetto). Il Progetto è iniziato ad Ottobre 2009 ed è stato completato a Marzo Alla fine del Progetto è stato realizzato un prototipo di motociclo ibrido parallelo, che aveva lo scopo di ridurre il consumo di carburante e le emissioni rispetto a quello convenzionale, come quello di incrementare la performance complessiva del motore a combustione interna a basse velocità. Durante il Progetto è stato fatto uno studio di praticabilità di un motociclo ibrido con serie treni di potenza, con la definizione dell architettura e del possibile profilo di performance del veicolo. Un altro programma che è stato realizzato nel campo dell EMob, è Programmi Operativi Regionali - POR, che è parte del Fondo Europeo Sviluppo Regionale FESR, con D.G.R. n del 24 Novembre 2009, denominato Contributi a favore dei processi di trasferimento tecnologico e allo sviluppo di strutture di ricerca interne alle imprese. Esso è in accordo con la L.R.9/2007; infatti i suoi scopi sono quelli di incrementare la competitività regionale e l occupazione, di incoraggiare i processi di trasferimento tecnologico e lo sviluppo dei mezzi di ricerca all interno delle aziende [62]. Fondi dedicati erogati a progetti che supportano le seguenti misure: Ricerca industriale; Sviluppo sperimentale; Studi preliminari di fattibilità tecnica preparatori alla ricerca industriale o allo sviluppo sperimentale; Innovazione di processo Innovazione organizzativa Trasferimento tecnologico a piccole e medie aziende. Inoltre, il Progetto non deve essere più lungo di due anni e deve essere realizzato nella Regione Veneto. D. Finanziamenti statali Un notevole finanziamento statale, che sostiene lo sviluppo nel campo della mobilità sostenibile, è INDUSTRIA 2015, approvato nel Settembre 2006 e ancora in attivo [63]. Questo Progetto definisce le strategie per lo sviluppo e la competitività del sistema produttivo italiano, basato su: Un concetto di industria estesa a nuovi settori integrando l industria manifatturiera, servizi avanzati e nuove tecnologie; Un analisi del futuro economico-produttivo che l Italia dovrà affrontare nel medio-lungo termine (2015). La strategia del Governo sta identificando networks di imprese, strumenti innovativi di finanziamento e progetti di innovazione industriale al fine di assicurare il riposizionamento strategico del sistema industriale italiano nel mondo economico, globalizzato e altamente competitivo. A Dicembre 2008, il Governo Italiano ha pubblicato i progetti approvati in tema di mobilità sostenibile, all interno del programma finanziato INDUSTRIA 2015 [63]. Alcune idee di progetto presentate nella sezione mobilità sostenibile sono: un taxi ecologico potenziato da celle carburante e da pannelli solari, un quadriciclo ergonomico, un autobus a basse emissioni, treni flessibili, sistema di porto inter-modulare, sistema di gestione di mobilità digitale. Queste sono solo alcune delle ricerche e dei progetti di sviluppo approvati da INDUSTRIA Un insieme di 22 progetti su 50 presentati sono stati finanziati per un investimento totale di approssimativamente 500 milioni di euro, corrispondenti a 180 milioni di euro in incentivi. Le imprese coinvolte sono circa 250 in totale e 100 enti di ricerca. In particolare, le aziende coinvolte dal Progetto approvato in Veneto sono elencate nella Tabella IX.

20 TABLE IX APPROVED PROJECTS IN SUSTAINABLE MOBILITY AREA, WITH COMPANIES OF VENETO REGION, FUNDING BY PROGRAM INDUSTRIA 2015 [63]. Un nuovo importante finanziamento statale è il programma denominato Smart Cities and Communities and Social Innovation D.D.391/Ric del 5 Luglio 2012 [64]. È finanziato dal Ministero Italiano dell istruzione, dell Università e della Ricerca MUR. Le aree di interesse per il campo dell elettromobilità sono reti intelligenti, trasporto e mobilità nel territorio. E. Finanziamenti europei Il Seventh Framework Programme (FP7) per le infrastrutture di ricerca per l innovazione industriale è lo strumento significativo dell Unione Europea per il finanziamento di ricerca nel periodo [65]. FP7 consiste di quattro specifici programmi che corrispondono alle componenti base della ricerca europea: cooperazione, idee, persone, capacità. Supporto per la Ricerca e per le Infrastrutture Innovative (RIs) è attualmente aperto a infrastrutture nel campo delle scienze e della tecnologia. L obiettivo generale del RIs è quello di ottimizzare l uso e lo sviluppo delle migliori RIs esistenti in Europa, cosi come sostenere la nuova creazione di infrastrutture e servizi che possano incontrare al meglio i bisogni dei ricercatori ed i loro risultati.

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