Colonnine di ricarica per auto elettriche e metrologia legale

Questo articolo è stato pubblicato per la prima volta su questo sito il 21/09/2023 (data della prima pubblicazione) ed è stato aggiornato con contenuti più recenti/completi il 22/10/2023.

Nel pieno dell’evoluzione di progetti e prodotti per implementare l’infrastruttura delle colonnine di ricarica per le auto elettriche, risulta utile soffermarci a rendere più chiari alcuni concetti spesso trascurati, a ridimensionare alcuni luoghi comuni e a cogliere le opportunità che ne conseguono.
Innanzitutto, le colonnine di ricarica per le auto elettriche rientrano nella metrologia legale?
Poi, è sufficiente che sia certificato solamente il contatore di energia elettrica inserito al loro interno oppure no? Infine, quali sono le certificazioni possibili relative alla metrologia legale e i principali documenti di riferimento?

Iniziamo ad addentrarci nella materia presentando gli acronimi utilizzati quando si affronta l’argomento delle colonnine di ricarica per auto elettriche.

In questo articolo, al fine di indicare le colonnine di ricarica per auto elettriche, utilizziamo l’acronimo EVCS nella sua accezione di “sistema di ricarica” e riferito solamente ai sistemi accessibili al pubblico. Gli EVCS sono di fatto proprio un “sistema” composto di vari elementi a partire dal contatore di energia elettrica, il loro cuore pulsante, e per finire con il cloud.

Le colonnine di ricarica per le auto elettriche rientrano nella metrologia legale per una serie di motivi. In primis, esse sono utilizzate per una transazione commerciale a fronte di una misura: il consumatore finale paga una somma di denaro per una quantità misurata di energia elettrica erogata al suo veicolo.
In secondo luogo, si tratta di un sistema che ha funzioni di misura per motivi di interesse pubblico, sicurezza pubblica, ordine pubblico, tutela del consumatore, imposizione di tasse e lealtà nelle transazioni commerciali. Tali motivi sono quelli che ispirano l’applicazione della normativa che riguarda la metrologia legale [3].
Infine, l’EVCS è un sistema che deve garantire non solo una misura corretta, ma anche una serie di altri requisiti [4]:

• prezzi trasparenti, ragionevoli, facilmente comparabili, non discriminatori e comunicati in modo chiaramente strutturato, per consentire agli utenti finali di individuare le diverse componenti di prezzo addebitate dal gestore del punto di ricarica, i costi di e-roaming applicabili ed altri eventuali oneri o commissioni applicati dal fornitore di servizi di mobilità;
• condizioni di mercato eque tra gli operatori del settore;
• accessibilità semplice ed agevole dell’interfaccia utente;
• connessione digitale e possibilità di ricarica intelligente, nella quale l’intensità dell’elettricità fornita alla batteria è regolata in tempo reale sulla base di informazioni ricevute mediante comunicazione elettronica;
• facilità dei pagamenti, ovvero la possibilità di pagare con qualsiasi mezzo (contante, carte, app digitali) senza la necessità che l’utente sia in possesso di un contratto con il gestore del punto di ricarica o di rifornimento o con un fornitore di servizi di mobilità;
• invio e ricevimento dei dati di transazione in modo sicuro e in tempo reale tra gli operatori del mercato (gestori di punti di ricarica, fornitori di energia elettrica e di servizi di mobilità, piattaforme di e-roaming) e i consumatori finali.

Questi requisiti sono strettamente collegati all’entrata in vigore, il 12/10/2023, del Regolamento (EU) 2023/1804 AFIR (Alternative Fuels Infrastructure Regulation) [5], pubblicato in Gazzetta Ufficiale europea il 22/09/2023, il quale abroga la Direttiva AFID 2014/94/EU (Alternative Fuels Infrastructure Directive) e rende direttamente obbligatorie negli Stati membri, senza necessità di recepimento, varie disposizioni che riguardano tutta l’infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici, oltre a quella degli altri combustibili alternativi.
I requisiti appena indicati sono richiesti obbligatoriamente proprio da questo regolamento, oltre ad essere perfettamente in linea con le esigenze della metrologia legale.

Da quanto fin qui analizzato, emerge con chiarezza che la certificazione del solo contatore di energia elettrica inserito all’interno degli EVCS non è sufficiente ai fini della metrologia legale.
Gli EVCS sono destinati a diventare delle vere e proprie stazioni di rifornimento di carburante (energia elettrica) e di conseguenza l’approccio alla certificazione metrologica non può più essere quello tipico del contatore di energia elettrica per le utenze domestiche/industriali, utilizzato e gestito dalle utility per l’emissione delle bollette.
Qui si tratta di un contatore che è parte di un sistema più complesso e, soprattutto, destinato alla vendita diretta al pubblico di un combustibile alternativo per i veicoli elettrici tramite l’utilizzo di metodi di pagamento digitali e app di vario tipo. Di seguito, riportiamo una tabella con alcune differenze applicative del contatore di energia elettrica come parte di un EVCS oppure come strumento utilizzato dalle utility.
Certamente il contatore di energia elettrica degli EVCS, grazie alla correttezza della misura, è il nucleo da cui parte tutto il servizio di erogazione, per cui è necessario sia adeguatamente certificato, ma la trasparenza, l’affidabilità e la sicurezza delle transazioni anche digitali, che coinvolgono i vari operatori, richiedono una certificazione di livello più ampio.

Cerchiamo, ora, di fare un po’ di chiarezza e dare una panoramica delle certificazioni possibili in Europa per gli EVCS relative alla metrologia legale e dei documenti di riferimento normativi più rilevanti.
Innanzitutto, è bene prendere atto che ad oggi non c’è una certificazione obbligatoria dell’EVCS completo prevista e richiesta da una normativa europea o internazionale. Ogni Stato sta cercando di provvedere a regolamentare la materia con una sua legislazione a cui conformarsi, pur ispirandosi, naturalmente, a documenti normativi e standard riconosciuti, utilizzati a livello europeo e/o internazionale.

Volendo, però, già immettere sul mercato europeo un EVCS all’avanguardia ed adeguatamente certificato nel suo insieme, attualmente si possono ottenere le seguenti certificazioni.

• Certificazione secondo la Direttiva MID 2014/32/EU Allegato V (MI-003), obbligatoria in Europa, per il solo contatore di energia elettrica AC/DC inserito all’interno dell’EVCS.
• Certificazione volontaria secondo la Raccomandazione OIML R46 ed. 2012 solo per il contatore di energia elettrica attiva in AC. Tale certificazione volontaria consente l’ingresso anche nei mercati internazionali dopo aver contattato l’ufficio metrico del Paese in cui si desidera entrare ed averne ottenuto la conversione in approvazione di tipo nazionale. Attualmente tale raccomandazione è in revisione per includere in essa l’energia reattiva e la versione in DC del contatore.
• Certificazione secondo la legge tedesca Eichrecht, obbligatoria in Germania ed attualmente l’unica normativa europea che prende in considerazione l’intero sistema di ricarica di veicoli elettrici (dal contatore, al display, alla trasmissione dei dati, al cloud), definendone sia i requisiti sia la procedura di valutazione della conformità.

Più in generale, dato che comunque a breve ci sarà una normativa europea ed internazionale per la certificazione dell’EVCS come sistema completo, già da ora è possibile, oltre che consigliato, prendere in considerazione i seguenti documenti per impostare l’attività di ricerca, sviluppo, progettazione e qualità.

• La Guida OIML G 22 (settembre 2022), che considera la colonnina di ricarica di auto elettriche come EVSE, sia in AC sia in DC, e contiene i requisiti di misura e tecnici ad essa applicabili sia per l’approvazione di tipo sia per le verifiche successive all’immissione nel mercato.
  Sebbene tale documento ancora non contempli l’EVCS nella sua completezza di sistema (dal contatore al cloud, con tutto quello che si trova nel mezzo), tuttavia essa è una base ottima per la progettazione del sistema stesso.
  La guida ha l’obiettivo di creare una normativa di riferimento a livello internazionale, in modo che ad essa possano ispirarsi le varie legislazioni nazionali, realizzando una uniformità nella certificazione dell’EVCS, così evitando che ogni Paese sviluppi una sua normativa, poi difficilmente armonizzabile.
• Lo standard tedesco VDE-AR-E 2418-3-100, che contiene i requisiti dell’EVCS come sistema nella sua accezione più ampia. Proprio per la sua completezza, molto probabilmente, sarà preso come riferimento per la creazione di uno standard europeo.
• Il Quadro normativo per la metrologia e la guida ai requisiti metrologici per gli EVCS elaborato dal progetto LegalEVcharge congiuntamente al consorzio NordCharge. Il documento ha un duplice contenuto: a) il quadro normativo di metrologia legale per gli EVCS e i punti chiave in cui la legislazione nazionale dei Paesi europei non è armonizzata né coperta dalla Direttiva MID (es.: classi di accuratezza, specifiche del display, autenticità dei dati, cavi, mantenimento della stabilità metrologica, responsabilità degli operatori di ricarica, ecc.), fornendo ulteriori indicazioni per gli organismi di valutazione della conformità, i produttori di EVCS e i gestori di punti di ricarica; b) la guida ai requisiti metrologici per la messa a disposizione sul mercato e in servizio degli EVCS.

Tutti i documenti menzionati sono stati creati prendendo come base di riferimento la Direttiva MID, le Raccomandazioni OIML, le Guide Welmec (soprattutto in merito al software) e gli standard dedicati IEC, EN, CENELEC.

Al fine di orientarsi meglio tra i vari documenti che solitamente sono citati nell’affrontare l’argomento della certificazione di metrologia legale per gli EVCS, riportiamo di seguito una tabella riassuntiva, che ne contiene il titolo e la descrizione sintetica.

Documenti di riferimento più rilevanti per EVCS
AFID 2014/94/EU Direttiva europea sulla realizzazione di un’infrastruttura per i combustibili alternativi (energia elettrica, idrogeno, gas naturale). Abrogata dal Regolamento (UE) 2023/1804 AFIR. Stabilisce i requisiti minimi per la costruzione di tale infrastruttura negli Stai europei, inclusi quelli per gli EVCS.
AFIR 2023/1804 Regolamento europeo sulla realizzazione di un’infrastruttura per i combustibili alternativi, che abroga la Direttiva 2014/94/UE. Entra in vigore il 12/10/2023 e si applica dal 13/04/2024; è obbligatorio in tutti i suoi elementi e direttamente applicabile in ciascuno degli Stati membri. Fissa obiettivi nazionali obbligatori per la realizzazione di un’infrastruttura sufficiente per i combustibili alternativi nell’Unione europea per i veicoli stradali, le navi e gli aeromobili. Stabilisce prescrizioni e specifiche tecniche comuni in materia di informazioni per gli utenti, fornitura di dati e modalità di pagamento applicabili all’infrastruttura per i combustibili alternativi, inclusi gli EVCS.
Raccomandazione OIML R46 Ed. 2012 Raccomandazione OIML per la certificazione internazionale di contatori di energia elettrica attiva. Attualmente in revisione per comprendere anche i contatori di energia elettrica reattiva e in DC.
Guida OIML G 22 Guida OIML pubblicata in settembre 2022. Contiene i requisiti di misura e tecnici applicabili agli EVSE soggetti ai controlli metrologici sia per l’approvazione di tipo sia per le verifiche successive all’immissione nel mercato. Essa costituisce una base ottima per la creazione della normativa nazionale di ogni Stato. A breve sarà sostituita da una vera e propria raccomandazione dedicata esclusivamente agli EVCS prevedendo la possibilità di una certificazione volontaria che consenta l’accesso al mercato internazionale, sempre dopo averla convertita in approvazione di tipo nazionale.
MID 2014/32/EU Direttiva europea sull’armonizzazione delle legislazioni degli Stati membri relative alla messa a disposizione sul mercato di strumenti di misura. Contiene anche i requisiti essenziali (Allegato I) e specifici (Allegato V – MI-003) per la certificazione dei contatori di energia elettrica attiva AC/DC.
Eichrecht Legge tedesca del 15/08/2014 sugli strumenti di misura e la loro verifica. Si compone di due documenti: MessEG e MessEV. Contiene disposizioni riguardanti anche gli EVCS intesi come sistema completo, ovvero contatore, colonnina e cloud.
MessEG (Mess- und Eichgesetz) Legge tedesca del 25/07/2013, modificata il 9/06/2021, sull’immissione nel mercato e la fornitura di strumenti di misura. Contiene i requisiti degli strumenti di misura e le regole per la loro verifica, tra cui quelli degli EVCS. È parte dell’Eichrecht e prende ispirazione dalla Direttiva MID, dalle raccomandazioni OIML, dalle Guide Welmec.
MessEV (Mess- und Eichverordnung) Decreto esecutivo tedesco della legge MessEG, di cui ne contiene le indicazioni attuative sull’immissione e la messa a disposizione sul mercato di strumenti di misura, nonché sul loro utilizzo e la loro verifica. Include gli EVCS. Documento del 12/11/2014, modificato il 26/10/2021.
REA Document 6-A Documento del 16/03/2017 elaborato dalla commissione tedesca REA che definisce regole e requisiti tecnici per gli strumenti di misura e i dispositivi ausiliari utilizzati per la mobilità elettrica. Esso include gli EVCS come sistema completo.
VDE-AR-E 2418-3-100 Standard tedesco pubblicato in novembre 2020 dall’associazione VDE. Contiene i requisiti per gli EVCS completi dal contatore al cloud.
Practical legal metrology framework for EVCS Progetto nr. 1539 di EURAMET, definito come LegalEVcharge, a cui hanno partecipato gli istituti di metrologia di vari Paesi europei al fine di definire un quadro normativo di metrologia legale per gli EVCS (AC e DC), conforme alla Direttiva MID relativamente al contatore di energia elettrica.
Guidance on metrological requirements for Electrical Vehicles Charging Systems Guida creata il 17/12/2021 dal consorzio NordCharge, composto da autorità ed enti di metrologia legale di Danimarca, Finlandia, Norvegia, Svezia e Svizzera. Si rivolge a fabbricanti, importatori di EVCS ed operatori dei punti di ricarica. Il suo scopo è di realizzare un approccio armonizzato riguardo agli aspetti metrologici degli EVCS in modo da garantire che i prodotti da immettere nel mercato soddisfino requisiti metrologici comuni, così da assicurare trasparenza e affidabilità nella misura. Contiene un’integrazione al quadro normativo esistente con i requisiti che devono avere gli EVCS per essere immessi nel mercato e continuare a rimanerci.
Legal metrology framework and guidance for electric vehicle charging stations Documento del 28/09/2021, risultato del lavoro congiunto di LegalEVcharge e NordCharge contenente sia il quadro normativo di metrologia legale per gli EVCS sia la guida ai requisiti per la loro messa a disposizione sul mercato e in servizio. Il documento concorre alla protezione dei consumatori e al commercio equo, rispettando il principio di proporzionalità. Il documento identifica anche i punti chiave (tra cui: classi di accuratezza, specifiche del display, autenticità dei dati, cavi, mantenimento della stabilità metrologica, responsabilità degli operatori di ricarica, ecc.) in cui la legislazione nazionale dei Paesi europei non è armonizzata né coperta dalla Direttiva MID, e quindi fornisce indicazioni in merito.
The Electric Vehicles (Smart Charge Points) Regulations 2021 Normativa inglese che si applica ai punti di ricarica per veicoli elettrici utilizzati in ambiente domestico o lavorativo in Gran Bretagna. Non si applica ai punti di ricarica pubblici e a quelli di ricarica rapida.
NIST Handbook 44 Documento dell’Istituto Nazionale di Standard e Tecnologia degli Stati Uniti, revisionato nel 2023, che disciplina i requisiti tecnici necessari per l’approvazione del tipo degli strumenti di misura tra cui gli EVFS.
NIST Handbook 130 Documento dell’Istituto Nazionale di Standard e Tecnologia degli Stati Uniti, revisionato nel 2022, che disciplina e uniforma i requisiti necessari per la vendita degli strumenti di misura tra cui gli EVFS.

In conclusione, sebbene il quadro normativo di metrologia legale per gli EVCS non sia ancora pronto e, soprattutto, uniforme, tuttavia la strada da percorrere è ben segnata e già si possono cogliere molte opportunità per i fabbricanti e gli operatori del settore.
I sistemi di ricarica dei veicoli elettrici accessibili al pubblico (c.d. colonnine) sono delle vere e proprie stazioni di rifornimento, più o meno digitali, del tutto equiparabili a quelle esistenti per gli altri combustibili. Decisamente un cambio importante di visione per la metrologia legale e un obiettivo sfidante, che tutti siamo chiamati a realizzare nel futuro immediato.

Note
[1] Vedi NIST Handbook 44 e NIST Handbook 130.
[2] L’OIML è l’Organizzazione Internazionale di Metrologia Legale, che si occupa di armonizzare le regolamentazioni sugli strumenti di misura e i relativi controlli, al fine di uniformarli a livello internazionale agevolandone la circolazione e la sicurezza metrologica.
[3] Vedi Decisione 768/2008/CE (in particolare artt. 1, 2 e 3), che stabilisce le condizioni uniformi per la commercializzazione di prodotti sicuri nell’Unione europea (marchio di conformità) all’interno del New Legislative Framework, in cui si inserisce la metrologia legale.
[4] Regolamento (UE) 2023/1804 AFIR (Alternative Fuels Infrastructure Regulation) art. 5 e considerazioni (28), (33), (34), (36), (38).
[5] Regulation (EU) 2023/1804 of the European Parliament and of the Council on the deployment of alternative fuels infrastructure, and repealing Directive 2014/94/EU of the European Parliament and of the Council.