- ADAC porównał efektywność ładowania aut elektrycznych przy wykorzystaniu sieci domowej (AC) oraz stacji szybkiego ładowania (DC)
- Straty prądu podczas ładowania wynikają z konieczności przekształcenia prądu przemiennego na prąd stały, działania pokładowej elektroniki oraz konieczności podgrzewania lub chłodzenia akumulatora trakcyjnego
- Ładowanie DC wiąże się z najmniejszymi stratami związanymi z konwersją prądu, ale to wcale nie oznacza, że jest to najkorzystniejszy sposób uzupełniania energii
Zużycie energii to jeden z kluczowych aspektów w przypadku samochodów elektrycznych. Cóż, prawda jest taka, że czas ładowania i możliwy zasięg wciąż są tymi czynnikami, które w bodaj największym stopniu zniechęcają kierowców aut spalinowych do przesiadki na nowy rodzaj napędu. I wydawać by się mogło, że chcąc oszacować zużycie prądu, wystarczy zerknąć na dane płynące z komputera pokładowego, ale okazuje się, że ten nie pokazuje tego, ile energii faktycznie zużywa pojazd. Wszystko przez straty podczas ładowania.
Dalszy ciąg artykułu pod materiałem wideoMożna zminimalizować straty, ale nie można ich wyeliminować
Kluczowym problemem jest to, że strat podczas ładowania nie da się całkowicie uniknąć. Z kolei dobra wiadomość jest taka, że można je ograniczyć. Niemiecki ADAC wyjaśnia, że straty energii przede wszystkim zależą od tego, czy akumulator ładujemy prądem przemiennym w domu (AC), czy też korzystamy ze stacji szybkiego ładowania, gdzie baterie ładowane są prądem stałym (DC).
W domowych warunkach najprostszym sposobem jest podłączenie samochodu do zwykłego domowego gniazdka. W tym przypadku możemy liczyć na maksymalną moc 2,3 kW. Bardziej zaawansowanym rozwiązaniem jest zamontowanie, np. w domowym garażu, ładowarki typu wallbox, w przypadku którego, w zależności od modelu, maksymalna moc ładowania rośnie już do 11 kW lub 22 kW.
Wallbox dobrym rozwiązaniem pomimo kosztów zakupu
Aby ocenić, z jakimi stratami trzeba liczyć się podczas ładowania prądu w domu, ADAC przeprowadził test, wykorzystując do tego celu cztery pojazdy i porównując m.in. straty powstałe podczas ładowania z gniazdka oraz te, z którymi trzeba liczyć się w przypadku wallboksa. Wyniki pokazały, że przy pierwszym sposobie straty sięgały od niecałych 13 proc. do aż 24 proc. Wallbox jest bezkonkurencyjny pod tym względem, bo tu straty wyniosły od nieco ponad 6 proc. do niecałych 10 proc.
Przyczyny strat można łatwo wyjaśnić. Jedną z nich jest to, że akumulatory w autach elektrycznych mogą magazynować wyłącznie prąd stały. To z kolei oznacza konieczność przekształcenia prądu przemiennego z domowego gniazdka na prąd stały, co prowadzi do strat. Kolejnym źródłem jest 12-woltowa samochodowa instalacja elektryczna. Okazuje się, że w trakcie ładowania działają liczne jednostki sterujące, które zwyczajnie pobierają prąd, od 100 do nawet 300 W. Mnożąc te wartości przez czas konieczny do naładowania baterii, mamy gotową odpowiedź, skąd te straty.
Ten ostatni czynnik sprawia, że dużo lepszym rozwiązaniem jest wallbox. Ten ma lepszą konstrukcję, co niemal do zera ogranicza straty w przewodach. Najważniejszy jest jednak znacznie krótszy czas niezbędny do naładowania akumulatora, co automatycznie minimalizuje czas pracy urządzeń pokładowych, a tym samym straty energii. To oznacza, że auto elektryczne najlepiej jest ładować wallboksem i z maksymalną mocą. Testy ADAC potwierdziły, że nie ma tutaj znaczenia, czy zamierzamy "dotankować" np. 20 czy 50 proc. pojemności akumulatora.
- Przeczytaj także: Nowa dyrektywa UE nie zabierze seniorom prawa jazdy. Wyjaśniamy zmiany dla polskich kierowców
Szybkie ładowarki z najmniejszymi stratami, ale i tak dalekie od ideału
Ze stratami związanymi z konwersją prądu przemiennego na prąd stały nie trzeba liczyć się w przypadku szybkiego ładowania DC. Ale to wcale nie oznacza, że jest to najlepszy sposób uzupełniania energii. Wszystko z powodu ciepła, które generowane jest podczas dostarczania wysokiego prądu. A na baterie litowo-jonowe zbyt niska lub zbyt wysoka temperatura działa niekorzystnie.
Podczas szybkiego ładowania zdarza się, że baterie muszą być chłodzone. Co prawda energia konieczna do chłodzenia pobierana jest ze stacji ładowania, ale nie można jej wykorzystać do naładowania akumulatora, a i tak trzeba za nią zapłacić. Jeszcze większym problemem jest ładowanie auta elektrycznego zimą, bo wtedy trzeba akumulator podgrzać, aby m.in. ograniczyć czas ładowania.
Biorąc pod uwagę różne scenariusze i różne modele samochodów specjaliści ADAC wyliczyli, że straty przy ładowaniu DC wynoszą od 5 do 15 proc. Gdy nie ma potrzeby podgrzewania lub schładzania baterii, ładowanie DC byłoby korzystniejsze, ale tu dochodzi kolejny aspekt, a mianowicie stawki za 1 kWh. Zazwyczaj wyższe ceny na szybkich ładowarkach niwelują wszelkie korzyści płynące z mniejszych strat. Inaczej wyglądałoby to w przypadku, gdyby stawki za 1 kWh podczas ładowania AC i DC były takie same.
