Dynamiczny rozwój elektromobilności w Polsce sprawia, że rośnie zapotrzebowanie na szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych. Trzeba jednak wiedzieć, że takie urządzenia różnią się od siebie sposobem działania, mocą czy dostępnością. Sprawdź więc, która szybka ładowarka do samochodu elektrycznego będzie odpowiednia dla Ciebie!
Czym jest szybka ładowarka do samochodów elektrycznych?
Szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych to urządzenia przeznaczone do efektywnego, możliwie szybkiego ładowania baterii w pojazdach elektrycznych.
Zasadniczą cechą szybkich ładowarek do samochodów jest wysoka moc. W przypadku urządzeń na prąd stały sięga ona nawet 180 kW. Za szybkie ładowarki na prąd przemienny uznaje się natomiast te o mocy od 11 do 22 kW.
Oczywiście czas ładowania zależy nie tylko od samej ładowarki. Istotna jest także pojemność konkretnej baterii oraz ograniczenia mocy ładowania wynikające z konstrukcji danego pojazdu. Niemniej szybkie ładowarki do samochodu elektrycznego pozwalają na pełne ładowanie w czasie od zaledwie kilkunastu minut do maksymalnie kilku godzin.
Jak zatem widać, samo pojęcie szybkiej ładowarki do samochodu elektrycznego nie jest do końca precyzyjne. Duża skala mocy tych urządzeń sprawia, że pojęcie szybkiego ładowania jest nieco względne.
Warto również zaznaczyć, że szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych mają swoje wady. Przede wszystkim specjaliści podkreślają, że mogą one wpływać na długofalową zdolność baterii do przechowywania energii. Mówiąc prościej, szybkie ładowanie przyspiesza zużycie baterii. To problem na tyle znaczący, że wielu producentów aut elektrycznych fabrycznie ogranicza maksymalną moc ładowania lub oferuje możliwość regulacji tej mocy i dopasowania jej do osobistych potrzeb oraz preferencji.
Okazuje się zatem, że nie zawsze można skorzystać z pełnej mocy oferowanej przez szybkie ładowarki do samochodu elektrycznego. To istotne przy wyborze urządzenia i to nie tylko tego do użytku prywatnego.
W publicznych ładowarkach do samochodów elektrycznych cena 1 kW energii często uzależniona jest bowiem właśnie od mocy urządzenia. Im mocniejsza (I teoretycznie szybsza) jest stacja ładowania, tym więcej zapłacimy za energię — często decydująca jest tu właśnie maksymalna moc ładowarki, a nie rzeczywista moc, z jaką ładuje się konkretny model auta.
Szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych na prąd stały i zmienny
Dokonaliśmy już rozróżnienia na ładowarki do samochodów elektrycznych na prąd stały (DC) i przemienny (AC). Oba rodzaje urządzeń oferują odmienną moc (i szybkość) ładowania, ale nie są to jedyne różnice.
Urządzenia na prąd stały i przemienny wymagają też innego podłączenia i dostarczenia prądu o odpowiedniej mocy od dostawcy energii. To sprawia, że stacje ładowania pojazdów elektrycznych AC i DC mają zasadniczo inne zastosowania.
Szybkie ładowarki do samochodów na prąd stały DC
W zasadzie wszystkie stacje ładowania prądem przemiennym DC uznaje się za szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych. Ich moc jest jednak bardzo różna. Najsłabsze urządzenia tego typu oferują zaledwie 20 kW, podczas gdy najmocniejsze nawet do 180 kW.
Szybkie ładowarki do samochodów na prąd stały to w zasadzie wyłącznie domena publiczna, ekstremalnie rzadko spotyka się je w domach prywatnych. Po pierwsze są to urządzenia bardzo drogie (kosztują kilkadziesiąt tysięcy złotych). Jednak najważniejszą przeszkodą w ich montażu jest fakt, że potrzebują specjalnych przyłączy o wysokiej mocy.
W prywatnych sieciach elektrycznych przyłączanych do budynków mieszkalnych po prostu nie płynie prąd o mocy odpowiedniej do zasilenia ładowarek DC. Ich montaż wymaga zatem specjalnych linii przesyłowych, odpowiednich umów z dostawcą energii itd. To sprawia, że wysoki jest nie tylko koszt ich zakupu, ale też instalacji i eksploatacji.
Wysokie koszty i problemy techniczne sprawiają, że szybkie ładowarki do samochodu elektrycznego DC rzadko trafiają do prywatnych garaży czy na podjazdy pod domem. Mogą być jednak dobrą inwestycją dla firm, szczególnie tych z rozbudowaną flotą służbowych aut elektrycznych.
Firmy świadczące różnego rodzaju usługi transportowe coraz częściej decydują się na zakup takich urządzeń i montaż ich na parkingach firmowych. Przy tego rodzaju działalności istotny jest bowiem stały dostęp do energii i możliwie szybkie ładowanie, które zapewnia utrzymanie ruchu pojazdów.
Szybkie ładowarki do samochodu elektrycznego na prąd przemienny
O ile wszystkie ładowarki DC uznaje się za szybkie, o tyle stacje ładowania prądem przemiennym AC dzielą się na szybkie i wolniejsze.
Do wolnych zaliczymy przede wszystkim przenośne stacje ładowania samochodów, których moc zazwyczaj nie przekracza 4 kW. To urządzenia powolne, ale można je podłączyć do tradycyjnego gniazda na 230 V, co pozwala na ładowanie w zasadzie wszędzie, gdzie jest prąd.
Wolnostojące stacje ładowania samochodów to z kolei urządzenia nieco mocniejsze. Znajdziemy tu coraz popularniejsze Wallboxy, które doskonale spisują się jako prywatne stacje ładowania. Wśród nich są też (relatywnie) szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych o mocy 11 lub 22 kW.
O ile słabsze stacje do ładowania samochodów elektrycznych często można podłączyć do zwykłego gniazda na 230 V, o tyle szybkie ładowarki wymagają już gniazd “siłowych” (czyli sieci 3-fazowej).
Co istotne, stacje ładowania prądem przemiennym AC to nie tylko urządzenia do zastosowań domowych. To właśnie one stanowią większość wśród ładowarek publicznych.
Opublikowany na początku 2023 roku Licznik Elektromobilności, czyli raport przygotowany przez PZPM (Polski Związek Przemysłu Motoryzacyjnego) i PSPA (Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych) wskazuje, że 70% ogólnodostępnych stacji ładowania w Polsce to właśnie urządzenia AC. Szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych DC stanowią pozostałe 30%. Swoją drogą jest to doskonały wynik na tle innych krajów europejskich.
Niestety, trzeba również zaznaczyć, że relatywnie szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych na prąd przemienny również mają swoje ograniczenia. Wynikają one (podobnie jak w ładowarkach DC) ze stosunkowo wysokiej mocy
Szybka ładowarka do samochodu — jaką powinna mieć moc?
Dobór mocy szybkiej ładowarki do samochodu elektrycznego zależy od kilku kwestii. Najważniejszą jest rzeczywista maksymalna moc ładowania konkretnego pojazdu.
Jak wspomnieliśmy, szybkie ładowanie może znacząco przyspieszyć zużycie baterii i pogorszyć jej zdolność do magazynowania energii przez dłuższy czas. Producenci pojazdów nakładają więc odgórne, konstrukcyjne ograniczenia szybkości ładowania. Taki pojazd możemy podłączyć do urządzenia o wysokiej mocy maksymalnej, ale rzeczywista moc prądu trafiającego do baterii będzie po prostu niższa.
Te ograniczenia dotyczą zarówno ładowania prądem stałym DC, jak i przemiennym AC. Dlatego warto dopasować moc szybkiej ładowarki do konkretnego modelu samochodu elektrycznego.
Jeśli korzystamy z publicznych stacji ładowania, wyższa moc urządzenia może wiązać się z wyższym kosztem każdego zużytego kW energii. Może się jednak okazać, że płacimy za szybkie ładowanie samochodów elektrycznych z wysoką mocą, a rzeczywiście, w wyniku ograniczeń samego pojazdu, ładujemy z mocą znacznie niższą.
Dobór mocy ładowarki do użytku prywatnego jest jeszcze ważniejszy. Pod uwagę trzeba bowiem brać nie tylko koszty, ale też kwestie tzw. mocy przyłączeniowej i mocy umownej.
Moc przyłączeniowa i moc umowna a domowe szybkie ładowarki do samochodu
Prywatne szybkie ładowarki do samochodu elektrycznego muszą oczywiście być podłączone do sieci elektrycznej. I tu ujawniają się pewne problemy z montażem mocnych stacji ładowania.
Okazuje się bowiem, że przeciętna moc przyłączeniowa do prywatnych posesji w Polsce plasuje się zazwyczaj między 15 a 30 kW (zależnie od regionu, dostawcy i konkretnej umowy). Parametr ten określa maksymalną dopuszczalną moc w sieci domowej (czyli nakłada limit zużycia prądu przez wszystkie urządzenia w tej sieci).
Od razu widać więc, że szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych 22 kW, ale w wielu przypadkach także te o mocy 11 kW są znaczącym obciążeniem. Dołóżmy do tego inne domowe urządzenia AGD i RTV i okazuje się, że moc przyłączeniowa jest niewystarczająca. Jej przekroczenie skutkuje natomiast zadziałaniem głównego bezpiecznika, czyli potocznym “wysadzeniem korków” i to nie w domowej rozdzielni, a w skrzynce przyłączeniowej.
Zwiększenie mocy przyłączeniowej jest oczywiście możliwe, ale wymaga nowego projektu i przebudowy przyłącza, a to spory koszt.
Nawet jeśli mamy odpowiednią moc przyłączeniową, problemem może być moc umowna. O ile moc przyłączeniowa określa maksymalną wydolność łącza (to, jakie obciążenie jest ono w stanie wytrzymać), o tyle moc umowna to deklaratywna maksymalna wielkość zużycia prądu.
Mówiąc inaczej, moc umowna określa maksymalną moc, jaką odbiorca może zużyć, a dostawca zobowiązuje się dostarczyć w danym momencie. Ta wartość może zatem być niższa od mocy przyłączeniowej i często tak właśnie jest.
Szybkie ładowarki do samochodu elektrycznego mogą prowadzić do przekroczenia mocy umownej, a to wiąże się z bardzo wysokimi kosztami. Dostawczy energii pobierają nawet 10-krotność wartości każdego kW ponad limit umowny!
Na szczęście zmiana mocy umownej nie wymaga przebudowy sieci elektrycznej i jest zdecydowanie prostsza niż zmiana mocy przyłączeniowej. Wystarczy złożenie odpowiednich wniosków u dostawcy energii.
Szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych — kiedy warto z nich korzystać?
Szybkie ładowarki do samochodów elektrycznych mają swoje zalety, jak i wady, które sprawiają, że urządzenia te sprawdzają się w określonych sytuacjach, ale w innych nie będą najlepszym wyborem.
Ze względu na krótki czas ładowania szybkie ładowarki do samochodu znajdują zastosowanie przede wszystkim w trasie. W dłuższych podróżach zależy nam na czasie, więc możliwość uzupełnienia akumulatora w kilkadziesiąt, a nawet kilkanaście minut jest dużym atutem.
Szybkie ładowarki do samochodu elektrycznego sprawdzają się także tam, gdzie liczy się utrzymanie ruchu i możliwie krótkie przerwy w działaniu pojazdów. Takie urządzenia znajdują zatem zastosowanie np. w firmach, w których korzysta się ze służbowej floty aut elektrycznych. Są to np. firmy związane z transportem publicznym (w Polsce stale rośnie flota elektrycznych autobusów), ale też prywatne przedsiębiorstwa transportowe.
Zastosowanie szybkich ładowarek do samochodów elektrycznych w domach prywatnych jest zdecydowanie mniej popularne, szczególnie jeśli chodzi o urządzenia DC. Wynika to z faktu, że na ładowanie w domu zazwyczaj mamy dużo czasu — auto podłączmy np. na całą noc. Duża szybkość ładowania nie jest tu zatem aż tak istotna.
Nieco bardziej rozpowszechnione od szybkich ładowarek DC są prywatne stacje ładowania AC o relatywnie wysokiej mocy 11 lub 22 kW. Takie urządzenia wymagają jednak odpowiednich przyłączy i właściwie dobranej mocy umownej. Dlatego polecane są głównie tam, gdzie intensywnie korzysta się z kilku pojazdów elektrycznych i szybkie ładowanie jest po prostu potrzebne. Przede wszystkim poleca się je do firm, ale też do domów prywatnych, w których pojazdem EVSE jeździ kilku domowników.
W przypadku prywatnych szybkich ładowarek do samochodu korzystne jest też zintegrowanie ich z instalacją fotowoltaiczną. To coraz popularniejsze rozwiązanie, które pozwala znacząco zredukować koszty eksploatacji pojazdu. W przypadku instalacji off-grid (nie podłączonych do publicznej sieci elektrycznej) eliminuje to też problemy związane z mocą umowną i przyłączeniową.