JAK LEPIEJ ŁADOWAĆ ELEKTRYKA – SZYBKO CZY WOLNO?

By
Redakcja
– 23 maja 2020Opublikowany w: ECO, Rozmaitości

Ładowanie pojazdu w domu jest możliwe dzięki urządzeniu zwanemu przekształtnikiem – przetwarzającemu napięcie przemienne AC na napięcie stałe o wartości zależnej od stopnia rozładowania i temperatury baterii.

Takie urządzenia stanowią część wyposażenia większości dostępnych w naszym kraju samochodów.

Zobacz także:

ECO

ROZMAITOŚCI

 

Domowe ładowanie zazwyczaj oferuje moc od 3,7 kW do 22 kW. Takie „tankowanie” jest najtańsze lecz zajmuje dużo czasu – w zależności od pojemności akumulatorów i stopnia ich zużycia, typu pojazdu i stopnia rozładowania – może to być od kilku (7-8) do nawet kilkunastu godzin.

Nieco lepsze parametry oferują urządzenia tzw. półszybkie, o mocy do 2×22 kW. Najczęściej spotkać je można w garażach podziemnych, parkingach i przestrzeni publicznej. Zazwyczaj jest to wiszący tzw. Wallbox lub w wersji wolnostojącej – Post. W Europie przyjęty został uniwersalny standard złącza do ładowania prądem przemiennym (tzw. łącze Typu 2).

Jaką mocą dysponują najszybsze stacje ładowania dostępne w Polsce?

Innymi parametrami dysponują urządzenia DC, czyli ładujące prądem stałym z pominięciem przekształtnika AC/DC w pojeździe. Wartość napięcia i prądu ładowania jest w tym przypadku regulowana przez układ elektroniczny pojazdu zarządzający baterią (BMS – Battery Management System), który mierzy i analizuje stopień rozładowania i temperaturę ogniw. Niezbędna w tym celu jest komunikacja pomiędzy pojazdem i stacją ładowania.

W Europie najbardziej popularne są dwa standardy złącz DC: CCS Combo, w które wyposażone są przede wszystkim pojazdy europejskie (BMW, Volkswagen, Audi, Porsche, itd.) oraz CHAdeMO stosowane zazwyczaj w tych japońskich (Nissan, Mitsubishi).

– Najszybciej naładować pojazd można na stacji typu Fast i UltraFast. W tych pierwszych wykorzystywany jest prąd stały, o mocy 50 kW. Stacje montowane i dostępne są przy trasach szybkiego ruchu i generalnie tam, gdzie oczekiwany jest krótki postój i duża wymienność pojazdów, więc czas ładowania powinien być krótki. Standardowo czas napełniania baterii o pojemności 40 kWh nie przekracza 30 minut. Stacje ultraszybkie o mocy powyżej 100 kW dają możliwość ładowania prądem stałym więcej niż jednego pojazdu w czasie krótszym niż stacje 50 kW. Największą mocą dysponują parki HPC (High Performance Charging). To zwykle 6 terminali o mocy do 350 kW każdy. Systemy skracające czas ładowania do kilku/kilkunastu minut są możliwe dzięki rozwojowi technologii bateryjnej Li-Ion, w tym ogniwom z elektrolitem stałym. Warto jednak pamiętać, że szybkie i ultraszybkie ładowanie jest mniej zdrowe dla baterii niż wolne, dlatego dążąc do wydłużenia czasu jej eksploatacji powinno się ograniczać częstotliwość ultraszybkiego ładowana do sytuacji tego wymagających – mówi Grzegorz Pióro, Technical Development Manager w SPIE Building Solutions.

Szybko? Czy tanio?

Najbardziej ekonomiczną metodą „tankowania” jest ładowanie w domu, szczególnie przy wykorzystaniu taryfy nocnej. W takim przypadku koszt przejechania 100 km wynosi kilka złotych, przykład: dla Nissana Leaf, który zużywa 15 kWh/100 km, przy cenie 0,50 zł/kWh koszt przejechania 100 km wynosi 7,50 zł.

W przypadku korzystania ze stacji publicznych koszt eksploatacji rośnie, przykładowe ceny za kWh wynoszą od 1,19 zł (z wykorzystaniem prądu przemiennego AC) do 2,29 zł (szybkie ładowanie prądem stałym DC). W przypadku tego ostatniego koszt przejechania 100 km to około 35 zł, czyli tyle co 6-7 litrów paliwa. Nawet to najdroższe ładowanie jest zatem dosyć konkurencyjne cenowo w porównaniu z kosztami przejazdu takiej odległości pojazdem spalinowym.

– W przypadku garażu podziemnego budynku biurowego lub wielorodzinnego tanie ładowanie – mocą 3,7-7,4 kW, które trwa kilka godzin nie jest problemem, ponieważ czas postoju pojazdu jest relatywnie długi – powyżej 8 godzin. Dla stacji stosowanych w miejscach publicznych, z możliwością wykorzystania jako ogólnodostępne, relacja ceny do szybkości zmienia się. Krótki czas postoju jest ważniejszy, dlatego stosuje się tam stacje o mocy 44 kW – 2×22 kW. Obecnie wprawdzie stosunkowo niewiele pojazdów wykorzysta moc ładowania 22 kW, jednak moc przekształtników instalowanych w samochodach sukcesywnie rośnie, skracając czas przy zachowaniu niskich kosztów – mówi Grzegorz Pióro ze SPIE Building Solutions.

Milion pojazdów o napędzie elektrycznym na polskich drogach to plan na 2025 rok. Być może cel zostanie osiągnięty później lecz eksperci są zgodni: dla jego spełnienia niezbędne jest stworzenie jak największej liczby publicznych stacji ładowania takich pojazdów.

Ważne jest też profesjonalne planowanie takich inwestycji, tak aby nie obciążać nadmiernie instalacji elektrycznych, a jednocześnie zapewnić odpowiednia liczbę sprawnie działających i bezawaryjnych stanowisk do ładowania. Nie bez znaczenia jest również aspekt doświadczenia w integracji z zewnętrznymi systemami zarządzania i pobierania opłat.