Fakty i mity na temat samochodów elektrycznych. Jak długo ładuje się elektryk?

W przeszłości, gdy pierwsze samochody bateryjne wyjeżdżały na drogi, faktycznie nie było z tym ładowaniem zbyt kolorowo. W warunkach domowych można było korzystać wyłącznie z sieci 230V, a to oznaczało, że nawet małe akumulatory w miejskich elektrykach potrzebowały kilkunastu godzin, by napełnić się energią. Z kolei publiczne stacje i słupki były rzadkością, a jeżeli już mieliśmy do jakiejś dostęp, to i tak auto musiało spędzić przy niej kilka godzin. Nie tylko ze względu na małą moc takiej ładowarki (zazwyczaj 11-22 kW), ale także technologię instalacji elektrycznej w samym aucie.

Dzisiaj sprawy przedstawiają się zupełnie inaczej. Mamy już tysiące publicznych stacji ładowania o dużej mocy (nawet 350 kW) i profesjonalne rozwiązania przyspieszające i ułatwiające ładowanie w domu czy garażu. Ale nadal trzeba pamiętać, że aby sprawnie i szybko naładować elektryka, potrzeba nie tylko mocnej ładowarki, ale i odpowiednich rozwiązań w samym samochodzie. A nie każdy producent takie oferuje.

Jak długo ładuje się elektryk w warunkach domowych?

W przypadku gdy mamy własny garaż, podjazd albo miejsce parkingowe w garażu podziemnym z dostępem do energii elektrycznej, rozróżnić możemy dwie metody ładowania: przy pomocy zwykłego gniazdka 230V i przy pomocy instalacji trójfazowej, czyli tzw. siły (400V).

Ładowanie 230V.  Zdecydowanie najdłuższe i najmniej wydajne. I to niezależnie od marki i modelu samochodu, bo ograniczeniem w tym wypadku nie jest technologia w samym samochodzie, ale sieć przesyłu. W praktyce akumulator będzie przyjmował jedynie około ~2 kWh na godzinę. To oznacza, że uzupełnienie całej baterii w Kia EV6 AWD, która ma pojemności 77,4 kWh, potrwa… niemal dwie pełne doby! Nie oznacza to, że takie rozwiązanie w ogóle nie ma sensu. Bo ładując w ten sposób samochód codziennie między godziną 21:00 wieczorem a 7:00 rano, zyskujemy 17 kWh energii. A to w przypadku EV6 wystarcza na przejechanie 100 km, a w warunkach typowo miejskich nawet 120-130 km. A to do codziennego użytku w zupełności wystarczy zdecydowanej większości użytkowników.

Ładowanie 400V. Dostęp do „siły” zapewni nam znacznie szybsze i skuteczniejsze ładowanie. Ale ostateczny rezultat zależy w tym wypadku już nie tylko od samej „siły” lecz technologii zastosowanej w samochodzie. Mówiąc ściślej, od tego, jaką moc ma tzw. ładowarka pokładowa w aucie. W starszych modelach była to ładowarka 1-fazowa o mocy 7,4 kW, współcześnie za standard przyjmuje się 11 kW, nieliczne auta mają ładowarki pokładowe o mocy 22 kW. Jednak jako, że moc przyłącza domowego oscyluje ok.15 kWto za optymalną wartość przyjmuje się właśnie 11 kW.

Dysponując siłą, naładujemy wspomnianą Kię EV6 od 0 do 100 proc. w czasie około 7 godzin. Doskonały rezultat, zaważywszy, że my nie tracimy w tym czasie ani minuty. Po prostu wpinamy wtyczkę, idziemy na przykład spać, a rano wstajemy i mamy w pełni naładowany samochód. I to na 500 kilometrów! Zatem gdy jeździmy po mieście średnio 60-70 km dziennie, to wystarczy podpiąć auto do ładowania w garażu raptem raz na tydzień.

Jeszcze niedawno aby ładować tak szybko auto w zaciszu domowym, trzeba było najpierw zainstalować tzw. wallboxa (specjalną ładowarkę montowaną na ścianie), co ponosiło za sobą dodatkowe koszty. Ale dzisiaj nawet to nie jest konieczne. Od stycznia 2024 r. wszystkie elektryki Kia wyprodukowane w 2024 roku są seryjnie wyposażone w przenośne ładowarki 2w1 czyli w Habu o mocy 11 kW z przejściówką do ładowania z gniazdka 230V. Urządzenie zajmuje bardzo mało miejsca i można z niego korzystać zarówno w domu, jak i zabrać ze sobą. Nie trzeba inwestować w montaż wallboxa, wystarczy dostęp do gniazda trójfazowego (tzw. siły). Tym samym kilka tysięcy zostaje w kieszeni klienta.

Kia udowadnia, że można naładować elektryka w warunkach domowych szybko i sprawnie. Co więcej, jest to zdecydowanie najtańszy sposób. Przyjmując, że cena 1 kWh wynosi 1 zł (już z podatkami i opłatami dodatkowymi) oraz uwzględniając straty przy ładowaniu (część prądu zawsze „ucieka”), naładowanie do pełna akumulatorów w EV6 kosztowało będzie 85 zł. Jeżeli przejedziemy na tym 500 km, to koszt pokonania 100 km wyniesie 17 złotych, czyli równowartość… 2,5 litra benzyny. Nawet gdy będzie to tylko 300 km (bo np. będziemy jechali zimą szybko autostradą), to za każde 100 km zapłacimy jedynie 28 zł, czyli równowartość 4,5 litra benzyny 95-oktanowej.

Jak długo ładuje się elektryk w trasie?

W tym wypadku kluczową rolę odgrywają dwa czynniki: moc samej ładowarki publicznej ale także technologia instalacji elektrycznej w samym samochodzie. Jeżeli ładowarka ma 350 kW mocy, ale instalacja w samochodzie jest w stanie „przyjąć” 150 kW, to będziemy ładowali się z tą słabszą mocą – maksymalnie 150 kW. Działa to też w drugą stronę: jeżeli mamy samochód zdolny obsłużyć np. 150 kW przy ładowaniu prądem, ale ładowarka ma tylko 50 kW mocy, to ładowanie będzie się odbywało z mocą 50 kW. Mówiąc krótko, najszybsze i najbardziej efektywne ładowanie w trasie możliwe jest wtedy, gdy mamy dostęp do mocnej stacji ładowania i jednocześnie posiadamy samochód, który ma technologię umożliwiającą ładowanie z dużymi mocami.

Jeżeli chodzi o ultraszybkie ładowarki, to mamy ich coraz więcej. Spółka Ionity uruchomiła już przy autostradach A1, A2 i A4 dziesięć lokalizacji z ładowarkami o mocy 350 kW i jest w trakcie budowy pięciu kolejnych. Pod koniec 2023 roku  uruchomiony został hub ładowania Ionity w Port Radomsko z 6 punktami ładowania, ulokowany idealnie pośrodku trasy Katowice – Warszawa. W całej Europie Ionity ma już niemal 600 takich stacji (ponad 3,3 tys. punktów ładowanie) i buduje 100 kolejnych. W Polsce w superszybkie „chargery” inwestuje również GreenWay, Ekoen.

Nieco gorzej póki co wygląda kwestia samochodów gotowych na przyjęcie tak dużych mocy. Zdecydowana większość modeli dostępnych na rynku zbudowana jest na platformach opartych o instalację 400-voltowe, które mają swoje ograniczenia. Jednym z nich jest moc/prędkość ładowania, która – zależnie od marki i modelu – wynosi zazwyczaj od 70 do 200 kW. Wyjątkiem jest Tesla, która chwali się, że jej technologia pozwala ładować z mocą nawet 250 kW przy wykorzystaniu Superchargerów V3, choć – jak dowiodły testy – odbywa się to tylko w bardzo wąskim przedziale tzw. krzywej ładowania (do ~20% SOC). Potem moc spada poniżej 200 kW. Widząc ograniczenia instalacji 400V nawet Elon Musk zapowiedział już, że w najnowszym modelu firmy, czyli w Cybertrucku, będzie zastosowana zupełnie nowa instalacja – 800-voltowa. Tyle, że tak naprawdę, to przecież żadna nowość!. Kia już od trzech lat, czyli od momentu wprowadzenia na rynek modelu EV6 stosuje architekturę 800V. Identyczną technologię ma najnowszy, flagowy model elektryczny marki, czyli EV9.

800-voltowa architektura ma mnóstwo zalet. W instalacji o wyższym napięciu prąd przekazywany z akumulatora do napędu może mieć niższe natężenie. To oznacza, że mniej energii zamieniane jest w ciepło, a więc mamy mniejsze straty. Ponadto ta sama ilość mocy może być przekazywana w systemie za pomocą cieńszych przewodów, niż w przypadku instalacji 400V. A cieńsze przewody (wykonane są z miedzi), to niższa masa. To wpływa na zasięg i wydajność. Ale największa zaleta to zdecydowanie czas ładowania. Architektura 800V może obsłużyć znacznie większą moc wyjściową ze stacji ładowania.

W praktyce oznacza to, że Kia EV6 i EV9 mogą być ładowane z faktyczną mocą >200 kW. Co też bardzo istotne Kia znalazła sposób aby utrzymać wysokie moce do momentu osiągnięcia 80% SOC, uznawanego jako najbardziej optymalny i efektywny czasowo podczas ładowania w trasie. A to przekłada się na czas, jaki spędzamy przy ładowarce. W przypadku EV6 wystarczą zaledwie 4,5 minuty podpięcia do słupka, byśmy zyskali energię pozwalającą na przejechanie 100 km! Od 10 do 80 proc. naładujemy akumulator o pojemności 77,4 kWh w ciągu zaledwie 18 minut! W przypadku modelu EV9, który ma znacznie większą baterię (99,8 kWh) czas potrzebny na tę operację to jedynie 24 minuty!

Takich parametrów, jak EV6 i EV9 nie oferuje żadne nowoczesne auto elektryczne w porównywalnej cenie. Spośród znanych marek jeszcze tylko Porsche (w modelu Taycan oraz nowym Macanie) i Audi (e-tron GT)  korzystają z architektury 800V, ale ich auta są znacznie droższe. Poza tym, jak dowodzą niezależne badania firmy P3, EV6 najdłużej utrzymuje maksymalną moc ładowania – od 10 do ponad 50 proc. ładuje się z mocą 210-237 kW, a średnia moc z całego procesu ładowania od 10 do 80 proc. to 200 kW!

Z raportu „Charging Index” opublikowanego przez P3 wynika ponadto, że tylko trzy modele elektryczne są w stanie przejechać więcej niż 300 km po 20 minutach ładowania – Lucid Air GT, Tesla S Plaid i Kia EV6 RWD. Przy czym Tesla kosztuje 600 tys., a Lucid Air 750 tys. zł. Zaś EV6 RWD startuje z poziomu 240 tys. zł. Pisałem o tym TUTAJ.

Jak długo ładuje się elektryk?

Jednej odpowiedzi na to pytanie nie ma. Wszystko zależy od infrastruktury i samego samochodu. W przypadku ładowania w domu ważne jest to, jaką moc ma ładowarka pokładowa w samochodzie oraz od tego czy korzystamy z gniazdka 230V czy z „siły”. Z kolei w przypadku ładowania w stacjach publicznych liczy się nie tylko moc samego słupka, ale także maksymalna moc, jaką jest w stanie przyjąć nasz samochód. Reasumując, kupując elektryka warto zwrócić uwagę na trzy parametry:

1. Moc ładowarki pokładowej (w przypadku EV6 i EV9 to 11 kW)
2. Architektura instalacji i maksymalna moc ładowania prądem stałym (w przypadku EV6 i EV9 to aż 800V i 240 kW)
3. Kable dostarczane razem z samochodem (EV6 i EV9 wyprodukowane w  2024 r. mają na wyposażeniu standardowym ładowarkę Habu, która umożliwia wpięcie bezpośrednio do gniazda siłowego i ładowanie auta z mocą 11 kW, podczas gdy większość producentów wyposaża auto jedynie w ładowarkę 230V).

W kolejnym odcinku z serii „Fakty i mity na temat elektryki” zmierzę się ze stereotypem, że akumulatory szybko się zużywają, potem trafiają na śmietnik, a nowe są horendalnie drogie.