Dynamiczny rozwój elektromobilności sprawia, że coraz więcej osób decyduje się także na domowe stacje ładowania pojazdów elektrycznych. Nowoczesne rozwiązania w tym zakresie pozwalają bowiem na proste, wygodne, a przy tym oszczędne ładowanie. Sprawdźmy więc, jak działajądomowe stacje ładowania, jakie są ich rodzaje i największe zalety.
Czym jest domowa stacja ładowania pojazdów elektrycznych?
Domowa stacja ładowania samochodów elektrycznych to niewielkie, ale bardzo funkcjonalne urządzenie wykorzystywane do ładowania aut z napędem elektrycznym. Co istotne, może być ona wykorzystana do ładowania pojazdów w pełni elektrycznych (BEH - Battery Electric Vehicle), jak i hybryd typu plug-in (PHEV - Plug-in Hybrid Electric Vehicles).
Stacje ładowania pojazdów elektrycznych do użytku domowego zazwyczaj przyjmują formę niewielkich skrzynek, które montuje się na ścianie garażu, dlatego często nazywa się je Wallboxami.
Prywatne stacje do ładowania samochodów elektrycznych dają liczne korzyści. Własne urządzenie jest zawsze dostępne, nie ma do niego kolejek i nie trzeba tracić czasu (i energii) na dojazdy. Auto możemy ładować, kiedy chcemy i jak długo chcemy. Co więcej, płacimy jedynie za faktycznie zużytą energię, wedle obowiązującej nas taryfy. Nie ma tu żadnych prowizji i opłat dodatkowych, z którymi trzeba się liczyć, korzystając z ładowarek komercyjnych.
Właśnie ze względu na wygodę, dostępność, a przede wszystkim znaczną oszczędność domowe stacje ładowania pojazdów elektrycznych cieszą się tak dużą (i stale rosnącą) popularnością.
Przy ich wyborze trzeba jednak przemyśleć kilka istotnych kwestii. Na rynku dostępne są bowiem różne rodzaje stacji ładowania pojazdów elektrycznych. Mogą one wymagać podłączenia do innych typów sieci elektrycznej, oferują odmienną moc i funkcje dodatkowe i są kompatybilne z różnymi typami gniazd i wtyczek służących do podłączenia do auta.
Jak działa stacja ładowania pojazdów elektrycznych na prąd stały (DC) i przemienny (AC)?
Jeden z najważniejszych podziałów na różne rodzaje stacji ładowania samochodów elektryczny dotyczy ich zasilania. Wyróżniamy bowiem stacje ładowania prądem przemiennym AC i prądem stałym DC.
Różnica jest tu zasadnicza, ponieważ dotyczy nie tylko tego, do jakiej sieci należy podłączyć samo urządzenie, ale też, w jaki sposób to urządzenie ładuje auta.
Stacje ładowania pojazdów elektrycznych na prąd stały (DC - Direct Current) są szybsze od tych na prąd przemienny. Oferują bowiem zdecydowanie wyższą moc (nawet do 150 kW w przypadku ładowarek Tesla Supercharger).
Oczywiście tak duża moc wymaga odpowiednich sieci przesyłowych i przyłączy, których po prostu nie ma na prywatnych posesjach. Dlatego stacje ładowania pojazdów elektrycznych na prąd stały to w zasadzie wyłącznie urządzenia komercyjne, publiczne.
Z kolei domowe ładowarki do samochodów elektrycznych to urządzenia na prąd przemienny AC (Alternating Current) o maksymalnej mocy 22 kW.
Ładowanie AC trwa zdecydowanie dłużej niż DC i to nie tylko ze względu na niższą moc, ale również ograniczenia samej metody. O ile bowiem ładowarki DC dostarczają prąd bezpośrednio do baterii pojazdu, o tyle prąd zmienny przechodzi najpierw przez prostownik zamontowany w samym aucie.
Niestety, takie prostowniki często ograniczają wyjściową moc ładowania i to znacznie poniżej maksymalnych osiągów samych ładowarek. Stosowanie mocniejszych stacji ładowania pojazdów elektrycznych na prąd przemienny nie przekłada się więc na szybsze ładowanie.
Właśnie dlatego, wybierając domową stację ładowania samochodu elektrycznego, trzeba się kierować nie tylko parametrami urządzenia, ale również specyfikacją techniczną samego pojazdu. Nie oznacza to, że nie warto inwestować w mocniejsze ładowarki — wciąż będą one w pełni funkcjonalne, a być może w przyszłości zmienimy pojazd na taki, który pozwala na ładowanie z wyższą mocą. Trzeba jednak pamiętać, że sama stacja to tylko jeden z elementów wpływających na szybkość ładowania.
Stacje ładowania pojazdów elektrycznych — różne typy ładowarek
Ustaliliśmy już, że domowe stacje ładowania pojazdów elektrycznych to przede wszystkim urządzenia na prąd przemienny, podczas gdy te na prąd stały wykorzystywane są jako ładowarki komercyjne.
Jednak podział na ładowarki AC i DC to nie wszystko. Poszczególne stacje ładowania pojazdów elektrycznych różnią się również mocą czy rodzajem przyłączy (gniazd do podłączenia auta).
Stacja ładowania pojazdów elektrycznych — jaką powinna mieć moc?
Stacja ładowania pojazdów elektrycznych na prąd przemienny może mieć moc w zakresie od 3,6 kW do 22 kW. Rozrzut jest zatem dosyć duży i przekłada się na znaczne różnice w czasie ładowania. O ile bowiem najsłabsze urządzenia (często są to przenośne ładowarki do samochodów elektrycznych) do pełnego naładowania baterii potrzebują nawet kilkunastu godzin, o tyle tym najmocniejszym wystarczy czasem tylko kilkadziesiąt minut.
Niemniej, wybierając domową stację ładowania pojazdów elektrycznych, nie można kierować się jedynie mocą ładowarki. Wspomnieliśmy już o ograniczeniach nakładanych przez samych producentów aut. Montowane w pojazdach prostowniki bardzo często znacząco ograniczają górną granicę mocy ładowania prądem przemiennym (często poniżej 7 kW).
Ponadto myśleć trzeba także o obciążeniu domowej sieci elektrycznej. Najmocniejsze domowe stacje ładowania pojazdów elektrycznych oferują moc 22kW, ale okazuje się, że niewiele domowych sieci jest w stanie takie urządzenie zasilić. Wymagają one bowiem specjalnych sieci przesyłowych, przewodów i zabezpieczeń, których rutynowo nie doprowadza się do domów prywatnych. Decydując się na ładowarki do samochodów elektrycznych 22 kW, trzeba się zatem upewnić, że w ogóle damy radę ją podłączyć i zasilić.
Jednak nawet przy niższej mocy mogą pojawić się kłopoty. Już ładowarki do samochodów elektrycznych 11kW mogą nadwyrężyć możliwości domowej sieci elektrycznej. Standardowa moc przyłączeniowa do posesji prywatnych wynosi bowiem od 15 do 30 kW, a przecież domowa stacja ładowania pojazdów elektrycznych nie jest jedynym urządzeniem pobierającym prąd z sieci.
Nie zapominajmy też, że w umowie z dostawcą energii deklarujemy pewne miesięczne zużycie energii (tzw. moc umowną). Przekroczenie limitów wiąże się natomiast ze znacznymi kosztami (nawet 10-krotnością wartości każdego kW ponad limit). Przy niskiej mocy umownej domowa stacja ładowania pojazdów elektrycznych może się więc okazać niezwykle kosztowna.
Każda ładowarka powinna zatem być dopasowana z jednej strony do konkretnego modelu pojazdu, z drugiej do konkretnej sieci elektrycznej.
Różne typy gniazd w stacjach ładowania pojazdów elektrycznych
Przy wyborze domowej stacji ładowania pojazdów elektrycznych ważny jest też wybór urządzenia kompatybilnego z naszym pojazdem. Chodzi nie tylko o maksymalną moc ładowania prądem przemiennym, ale też o przyłącza (wtyki i gniazda do ładowania samochodu elektrycznego).
Zaznaczmy od razu, że w autach produkowanych na rynek europejski stosuje się określone standardy. Do ładowania prądem przemiennym wykorzystywane są tzw. gniazda typu 2, do szybkiego ładowania prądem stałym gniazda CCS.
Większość stacji ładowania pojazdów elektrycznych w europie korzysta zatem z tych przyłączy. Niestety, pojazdy produkowane na inne rynki (amerykańskie czy azjatyckie) mają inne standardy. Mogą być wyposażone w gniazda typu 1 lub CHAdeMO.
Do ich ładowania potrzebne są zatem inne wtyki i kable do ładowania samochodów elektrycznych. Na szczęście w sprzedaży dostępne są nie tylko odpowiednie ładowarki kompatybilne z takimi przyłączami, ale też specjalne adaptery umożliwiające podłączenie tych aut do stacji ładowania pojazdów elektrycznych z przyłączami europejskimi.
Największe zalety domowych stacji ładowania pojazdów elektrycznych
Domowa stacja ładowania pojazdów elektrycznych ma wiele zalet. Taka ładowarka jest prywatna, zawsze dostępna i wygodna w użytkowaniu. Zapewnia też dużą oszczędność, a i sama w sobie jest na tyle tania, że inwestycja w nie szybko się zwraca.
Wygoda
Domowe stacje ładowania pojazdów elektrycznych są niezwykle wygodne w użytkowaniu. Ich obsługa jest bardzo prosta i wymaga w zasadzie jedynie podłączenia pojazdu do ładowarki za pomocą odpowiedniego kabla.
Zaawansowane modele można też sparować z aplikacjami na telefon, co pozwala na zdalne monitorowanie i kontrolowanie procesu ładowania.
Niewielką moc takich domowych stacji i związany z tym długi czas ładowania w pełni kompensuje fakt, że pojazdy możemy podłączyć nawet na całą noc. Pojazd ładuje się więc, kiedy my śpimy, a rano mamy pełny akumulator.
Prywatność i dostępność
Niewątpliwą zaletą domowych stacji ładowania pojazdów elektrycznych jest też to, że są to urządzenia prywatne, a więc zawsze dla nas dostępne. Nie ma tu stania w kolejkach i bezproduktywnego oczekiwania na załadowanie. Możemy podłączyć auto w dowolnej chwili i zająć się swoimi sprawami. Nie tracimy czasu i energii na dojazdy, stanie w korkach, czekanie na naszą kolej itp.
Domowa stacja ładowania pojazdów elektrycznych daje zatem pełną kontrolę nad procesem ładowania, jak i nad własnym czasem.
Oszczędność
Jedną z najważniejszych kwestii skłaniających coraz więcej osób do inwestycji w domowe stacje ładowania pojazdów elektrycznych jest po prostu oszczędność.
Korzystając z własnej ładowarki, płacimy wyłącznie za realnie zużytą energię. Tymczasem ładowarki komercyjne to dodatkowe marże i opłaty, często naprawdę wysokie. W przypadku stacji szybkiego ładowania koszt ładowania może być nawet 3-krotnie wyższy niż wartość samej energii.
Co więcej, cenę ładowania w domu można obniżyć, korzystając np. z taryfy nocnej, czy własnej instalacji fotowoltaicznej. To drugie rozwiązanie, przy odpowiedniej implementacji pozwala czasem zredukować koszty do zera! Cała energia niezbędna do ładowania auta może być bowiem generowana z paneli słonecznych.
Wszystko to sprawia, że inwestycja w domowe stacje ładowania pojazdów elektrycznych zwracają się naprawdę szybko. Szczególnie że same urządzenia nie są wcale drogie. Te najtańsze można kupić już za niewiele ponad 1000 zł.
BIBLIOGRAFIA
- Bräunl, T. (2012). EV charging standards. University of Western Australia: Perth, Australia, 1-5.
- Lanz, L., Noll, B., Schmidt, T.S. et al. Comparing the levelized cost of electric vehicle charging options in Europe. Nat Commun 13, 5277 (2022).
- Moc umowna — jak sprawdzić i dobrać odpowiednią? Doradcy Energetyczni 03.03.2018. https://doradcyenergetyczni.com.pl/moc-umowna/. Data dostępu 19.07.23.