Diseño de estaciones de carga para vehículos eléctricos - Oportunidad y soluciones para el mercado OEM

El aumento de los precios de la gasolina hace que los automovilistas de todo el mundo busquen formas de reducir sus gastos de conducción. Y los fenómenos meteorológicos extremos han aumentado la preocupación por las emisiones de carbono.

En este contexto, la creciente variedad de vehículos eléctricos (VE) en el mercado hace que cada vez más personas se pasen al transporte enchufable. El crecimiento del mercado de vehículos eléctricos implica una enorme necesidad de diseño de estaciones de carga para vehículos eléctricos, y los fabricantes de equipos originales tienen una gran oportunidad.

En esta entrada del blog, echaremos un rápido vistazo al presente y al futuro de los vehículos eléctricos, y revisaremos las oportunidades que presentan para los fabricantes de equipos originales, tanto grandes como pequeños, que quieren una parte de este mercado de rápido crecimiento.

Además, proporcionaremos una visión general de los bloques de construcción de desarrolladores para la creación de prototipos, pruebas, desarrollo y salida al mercado que pueden apoyar sus objetivos de tiempo de comercialización.

Llévame a las soluciones para desarrolladores

Vehículos eléctricos para todos los compradores

Ya ha pasado el día en que los vehículos eléctricos eran sólo para los ricos (piense en Tesla) o para los ecológicos (piense en Nissan Leaf). El número y la variedad de vehículos eléctricos que circulan por las carreteras aumenta cada día, a medida que los fabricantes de automóviles de todo el mundo amplían su oferta a otros mercados. Los vehículos eléctricos están en camino de convertirse en omnipresentes. 

Carga de vehículos eléctricos en una ciudad inteligente


Quizá el mejor ejemplo de esto sea la presentación por parte de Ford del F-150 Lightning, una versión eléctrica de la camioneta de tamaño completo que ha sido el vehículo número uno en ventas en el mercado estadounidense durante décadas. En una entusiasta prueba en carretera ("Aceleración del Mustang GT [con] capacidad de camión de tamaño completo") de este nuevo vehículo, Car and Driver la revista señaló que "Unas 200.000 personas han hecho cola para comprar el pick-up eléctrico de Ford, antes incluso de poder ver uno de cerca o conducirlo. Eso es 10 veces el volumen anual inicial que Ford tenía previsto para el Lightning".

Los vehículos eléctricos en el punto de inflexión

Los vehículos eléctricos están experimentando un enorme crecimiento en los segmentos de mercado más populares y demandados, desde los coches deportivos y los SUV eléctricos hasta los camiones de largo recorrido. Según un análisis de Bloomberg Intelligence, el porcentaje de vehículos eléctricos necesario para estimular un crecimiento espectacular en cualquier país es de sólo el 5% del mercado de coches nuevos. Ese umbral, dice Bloomberg, "señala el inicio de la adopción masiva del VE". Varios países europeos ilustran esta pauta.

Coche deportivo eléctricoAlemania, por ejemplo, superó el umbral del 5% en el tercer trimestre de 2020 y los vehículos eléctricos representan ya más del 13% de su mercado de automóviles nuevos. El Reino Unido alcanzó el 5% en el segundo trimestre de 2020 y los vehículos eléctricos representan ya más del 16% de su mercado. En los países escandinavos el crecimiento es aún más rápido: el mercado sueco de vehículos eléctricos es del 28%, el de Islandia del 51% y en Noruega, que alcanzó el umbral del 5% en 2013, los vehículos eléctricos representan ahora un impresionante 83% del mercado de vehículos nuevos.  

Estados Unidos alcanzó el 5% de adopción de vehículos eléctricos a principios de 2022, al igual que China. Muchos otros países les siguen de cerca, y a medida que el número de vehículos crece, también lo hace la demanda de estaciones de recarga de VE y la infraestructura para apoyarlas.

Carga de vehículos eléctricos en cualquier lugar y en todas partes

En comparación con el coste, la complejidad logística y los riesgos medioambientales de la infraestructura petrolífera tradicional, por no hablar de las cargas legales y reglamentarias, las estaciones de carga de vehículos eléctricos limpias y seguras pueden ir prácticamente a cualquier sitio. Los edificios de apartamentos están añadiendo estaciones de carga. Los hoteles se están asegurando de ofrecer recarga de vehículos eléctricos a sus huéspedes. En los edificios de mayor categoría, las estaciones de carga para vehículos eléctricos se convertirán en un servicio universal.

Estaciones de recarga de vehículos eléctricos con energía solar
Lo mismo ocurre con los destinos comerciales, los lugares de deporte y los centros de trabajo, así como con las estaciones de servicio de las autopistas, las tiendas de conveniencia y las paradas de camiones, a medida que los camiones eléctricos de largo recorrido se van generalizando.

Camión eléctrico de largo recorrido

Para las empresas que fabrican los componentes de la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos, esto supone una enorme oportunidad tanto para las grandes empresas como para las nuevas, especialmente para las que son las primeras en llegar al mercado. De nuevo, en comparación con las gasolineras tradicionales, las barreras para la instalación son casi nulas. Pero son oportunidades que las empresas tendrán que aprovechar rápidamente. 

Una oportunidad de mercado de 217.000 millones de dólares para los promotores

Crecimiento del mercado

Se prevé que el mercado mundial de estaciones de recarga de vehículos eléctricos pase de 19.000 millones de dólares en 2021 a 217.000 millones en 2030, lo que supone una tasa de crecimiento anual compuesto (TCAC) de más del 30% en el mismo periodo.

Para hacerse una idea de la oportunidad que ofrece el mercado de la recarga de vehículos eléctricos, basta con echar un vistazo a las noticias recientes. En julio de 2022, General Motors, que ya había anunciado su objetivo de ser completamente eléctrica en 2035, anunció sus planes de trabajar con un socio para desarrollar una red de 2.000 estaciones de recarga de vehículos eléctricos en centros de viaje a lo largo de las principales autopistas de EE.UU. "Estamos comprometidos con un futuro totalmente eléctrico y de cero emisiones, y asegurar que la infraestructura de recarga adecuada está en su lugar es una pieza clave del rompecabezas", dijo Mary Barra, CEO del gigante automovilístico.

Bloques de construcción, herramientas y capacidades para los desarrolladores de carga de vehículos eléctricos

Componentes integrados en el diseño de un producto

Los promotores tienen que tener en cuenta muchos factores a la hora de poner en marcha un proyecto como el diseño de una estación de recarga para vehículos eléctricos. Por ejemplo:

  • ¿Cuál es el objetivo del mercado?
  • ¿Las estaciones de recarga de vehículos eléctricos se alimentarán con energía solar o con la red eléctrica, o con ambas?
  • ¿Qué tipo de funcionalidad quiere integrar en el diseño de la interfaz? ¿Una simple pantalla visual, o una con transmisión de vídeo para el infoentretenimiento y la publicidad?
  • ¿Incluirá la línea de productos modelos con y sin sistema de pago integrado? ¿Y el diseño incluirá una interfaz física además de una aplicación móvil? 
  • ¿Cómo va a garantizar que el diseño del producto es seguro frente a los ciberataques y cómo va a permitir las actualizaciones continuas del firmware de la estación de carga?

El ecosistema Digi ConnectCore® de bloques de construcción, herramientas y software altamente integrados puede ayudar a acelerar su camino a través de la creación rápida de prototipos, el diseño, las pruebas y la certificación. Y cuando necesite servicios de ingeniería de apoyo, también los tenemos listos.

Diseño de cargador de VE escalable con Digi ConnectCore 8

Digi ConnectCore ecosistema para desarrolladores

Para los fabricantes de equipos originales y los desarrolladores de productos deseosos de captar una parte de este mercado, la familia Digi ConnectCore® 8 de sistemas en módulos (SOM) ofrece la posibilidad de incorporar una serie de funciones a sus productos de carga de vehículos eléctricos. Esta funcionalidad incluye el control del proceso de carga, así como la conectividad inalámbrica necesaria para conectar los cargadores de vehículos eléctricos a sistemas de procesamiento de pagos seguros y otras aplicaciones, como las que envían mensajes SMS a los teléfonos de los propietarios cuando un vehículo ha terminado de cargarse.

La familia Digi ConnectCore 8 se basa en la serie de procesadores NXP i.MX 8. Con un rendimiento escalable de doble/cuadruple núcleo en una plataforma rentable que sólo mide 40 mm x 45 mm, ConnectCore 8 forma parte de una pila completa de hardware y software de Digi que incluye la seguridad Digi TrustFence® y la integración con Digi XBee®. Y lo que es más importante, cada ConnectCore 8 está estrechamente integrado con Digi Remote Manager®, que permite a los propietarios de estaciones de carga supervisar y actualizar el software y el firmware de sus unidades de carga a distancia.

Pila de desarrolladores de Digi

La familia Digi ConnectCore 8 ofrece una completa plataforma de desarrollo con herramientas y bibliotecas, así como Android y Linux basado en Yocto. Los desarrolladores pueden empezar a crear prototipos con cualquier SOM de la familia ConnectCore 8 y luego migrar a otro módulo sin tener que volver a empezar el proceso de diseño. Esto permite a los fabricantes de equipos originales llegar rápidamente al mercado con productos de múltiples modelos y precios a partir de un único diseño. He aquí una rápida descripción de la familia ConnectCore 8:

  • Digi ConnectCore 8X
    Basado en el procesador NXP i.MX 8X, el Digi ConnectCore® 8X cuenta con el factor de forma de montaje en superficie Digi SMTplus®, con tecnología SMT de fundición en el borde o una opción LGA versátil para acceder a todas las interfaces, incluidas Wi-Fi y Bluetooth.
  • Digi ConnectCore 8M Nano
    Digi ConnectCore® 8M Nano ofrece unos gráficos excepcionales y un bajo coste total de propiedad y agiliza el desarrollo de aplicaciones industriales como la carga de vehículos eléctricos.
  • Digi ConnectCore 8M Mini
    Este SOM de cuatro núcleos está diseñado para ofrecer longevidad y escalabilidad y ofrece capacidades de vídeo a través de una VPU integrada.
  • Digi ConnectCore Herramienta de diseño Smart IOmux
    Los fabricantes de equipos originales pueden acelerar el tiempo de comercialización utilizando la herramienta Digi ConnectCore Smart IOmux, que ayuda a los desarrolladores a crear diseños sofisticados compatibles con una serie de plataformas de hardware. La interfaz gráfica de Smart IOmux permite a los desarrolladores configurar las interfaces y crear automáticamente configuraciones completas de asignación de pines y árbol de dispositivos del kernel de Linux que se ajusten a la funcionalidad deseada.

Digi apoya a los desarrolladores en todas las fases de planificación, prototipado y desarrollo. Todo comienza con los kits de desarrollo, como el Digi ConnectCore 8M Nano dev kit. 

Digi ConnectCore Kit de desarrollo 8M Nano

Empieza con un ConnectCore Dev Kit

 

Diferencie su cargador de vehículos eléctricos con una interfaz de voz

Control por voz de la carga del vehículo eléctrico

Para los desarrolladores de OEM que buscan diferenciar sus productos de los de la competencia, una interfaz de voz es una característica de alto perfil que puede diferenciar su producto. Digi ConnectCore El control por voz es una solución de software lista para usar con toda la familia de SOMs Digi ConnectCore 8. El control por voz hace que un cargador para vehículos eléctricos sea más fácil y cómodo de usar y encaja bien en un mundo en el que las interfaces de voz se están convirtiendo en la norma, y no en la excepción.  

Digi ConnectCore Voice Control ofrece reconocimiento de voz en tiempo real y funciones de conversión de texto a voz con un vocabulario personalizable de 60.000 palabras y compatibilidad con 30 idiomas nacionales, lo que supone una gran ventaja en el mercado mundial de recarga de vehículos eléctricos. Además, como Voice Control está disponible con todos los módulos de ConnectCore, puede incluirse como una función con el producto inicial o añadirse como una mejora futura, sin necesidad de un rediseño importante.

Supervisar y controlar la infraestructura de los vehículos eléctricos con Digi Remote Manager 

Digi Remote Manager

Con las estaciones de recarga de vehículos eléctricos en uso constante por el público en general, es esencial que los operadores de estaciones de recarga de vehículos eléctricos puedan supervisar y actualizar sus unidades de forma remota. Digi Remote Manager® proporciona información crítica sobre el estado y la condición de cada dispositivo desplegado en cualquier momento, desde prácticamente cualquier lugar. Digi Remote Manager es una solución basada en la nube que facilita la instalación, la configuración masiva, el mantenimiento y la asistencia para cientos o incluso miles de dispositivos Digi remotos.

Su ventaja en el tiempo de comercialización: Servicios de diseño de Digi Wireless

El equipo de ingenieros construye el diseño de un producto

Crear un nuevo producto, como un cargador para vehículos eléctricos, es una tarea compleja. Las empresas con experiencia y capacidad de fabricación en un aspecto del proyecto pueden necesitar ayuda para producir una solución totalmente funcional y lista para competir en un mercado saturado. Aquí es donde los Servicios de Diseño Inalámbrico de Digi pueden proporcionar una gran ventaja.

El equipo de Servicios de Diseño Inalámbrico de Digi cuenta con una metodología probada y años de experiencia ayudando a los OEM y a los desarrolladores en todos los aspectos del diseño, la creación de prototipos, la certificación y, lo que es más importante, en la preparación de los productos para su fabricación. Pueden ayudar a una empresa a ahorrar tiempo y costes evitando los callejones sin salida o las costosas vueltas de tuerca de las placas, y a acelerar su proceso de desarrollo para favorecer una rápida salida al mercado y la rentabilidad del producto a largo plazo.  

¿Construir o comprar?

Por último, en un mercado que crece con tanta rapidez como el de la recarga de vehículos eléctricos, las consideraciones sobre el tiempo de comercialización tienen que estar en lo más alto de la lista de control de los productos de todos los fabricantes de equipos originales. En el caso de los componentes electrónicos clave que tienen que funcionar de forma fiable en una amplia gama de entornos y pasar la certificación en países de todo el mundo, la cuestión de "fabricar o comprar" es una cuestión que requiere una atención cuidadosa. En Digi, creemos que nuestras soluciones y nuestra experiencia pueden ayudar a proporcionar a cualquier empresa de este mercado su mejor oportunidad de éxito tanto a corto como a largo plazo.   

Bienvenido al futuro de los vehículos eléctricos.

Las estaciones de recarga de vehículos eléctricos son un elemento clave en una revolución de la energía limpia que acaba de empezar. Los productos y servicios de Digi están disponibles para ayudar a los numerosos fabricantes de equipos originales del sector de los vehículos eléctricos que contribuirán a hacer posible estos cambios.

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