Це питання задає собі кожен покупець або власник електромобіля. Простої відповіді немає, але знання змінних допоможе вам краще оцінити час, необхідний для заправки електромобіля.
Точно визначити, скільки часу потрібно для зарядки електромобіля, все одно, що запитати: “Скільки часу потрібно, щоб перетнути країну?”. Це залежить від того, чи ви летите літаком, чи йдете пішки. Час підзарядки залежить від безлічі змінних, багато з яких є нюансами – навіть довжина зарядного кабелю може впливати на нього, – що унеможливлює надання точної відповіді. Але ми можемо дати вам кілька надійних рекомендацій.
Якщо відкинути деякі дрібні змінні, є три основні фактори, які впливають на час заряджання електромобіля: джерело живлення, потужність зарядного пристрою автомобіля та розмір акумулятора. Умови навколишнього середовища зазвичай відіграють меншу роль, хоча як холодна, так і спекотна погода можуть значно збільшити час заряджання.
Почнемо з джерела живлення
Не всі електричні розетки однакові. Звичайна розетка на 120 вольт і 15 ампер на кухні відноситься до розетки на 240 вольт, яка живить електричну сушарку, так само, як пістолет-розпилювач до садового шланга. Теоретично всі електромобілі можуть заряджати свої великі акумулятори від стандартної кухонної розетки, але уявіть собі спробу заповнити 55-галонну бочку за допомогою пістолета-розпилювача. Підзарядка батареї електромобіля від 120-вольтового джерела – вони відносяться до категорії Level 1 відповідно до SAE J1772, стандарту, який інженери використовують для проектування електромобілів, – вимірюється днями, а не годинами.
Якщо ви є власником електромобіля або плануєте його придбати, вам варто подумати про встановлення у себе вдома 240-вольтового зарядного пристрою 2-го рівня. Типове з’єднання 2-го рівня – це 240 вольт і сила струму від 40 до 80 ампер. Хоча менша сила струму все ще вважається рівнем 2, схема на 80 ампер буде максимально ефективною для більшості бортових зарядних пристроїв електромобілів (докладніше про них за хвилину). Тому що, якщо ви не максимізуєте ефективність бортових зарядних пристроїв автомобіля, джерело живлення з меншою потужністю, ніж оптимальна, по суті, є обмежувальною пластиною, яка подовжує час заряджання.
Для максимально швидкої зарядки вам потрібно підключитися до з’єднання 3-го рівня, відомого як швидкий зарядний пристрій постійного струму. Це електромобільний еквівалент заповнення бочки з пожежним шлангом. У батарею автомобіля закачується сертифікований смертельний струм постійного струму, і миттєво додаються кілометри запасу ходу. Зарядні пристрої Tesla V3 Supercharger видають до 250 кВт, а автомобільні дефібрилятори Electrify America – до 350 кВт потужності для зупинки серця. Але, як і при будь-якій зарядці, потік зменшується, коли рівень заряду акумулятора автомобіля наближається до повного. Здатність автомобілів приймати зарядку постійним струмом сильно варіюється. Наприклад, Porsche Taycan може заряджатися потужністю до 320 кВт, тоді як Nissan Ariya – лише 130 кВт.
Загалом, коли ступінь зарядженості батареї електромобіля нижче 10% або вище 80%, швидкість заряджання зарядним пристроєм постійного струму значно сповільнюється; це оптимізує термін служби батареї та обмежує ризик перезарядки. Ось чому, наприклад, виробники часто заявляють, що швидка зарядка дозволить зарядити батарею вашого електромобіля “на 80 відсотків за 30 хвилин”. Деякі автомобілі мають процедуру попередньої підготовки акумулятора, яка забезпечує оптимальну температуру батареї для швидкої зарядки на шляху до зарядного пристрою постійного струму. За умови, що ви використовуєте автомобільну навігаційну систему, щоб дістатися туди.
Останні 20 відсотків заряду можуть подвоїти час, протягом якого ви будете підключені до зарядного пристрою. Через те, що повна зарядка акумулятора за допомогою зарядного пристрою постійного струму займає багато часу, ці пристрої найкраще використовувати в ті дні, коли ви подорожуєте на велику відстань і потребуєте додаткової електроенергії, щоб дістатися до місця призначення. Зарядка вдома протягом ночі – іноді її називають зарядкою з підзарядкою – є кращим рішенням для отримання енергії, необхідної для щоденних поїздок по місту.
У гонитві за запасом ходу ємність акумуляторів деяких електромобілів зросла до абсурдного рівня. Інші націлені на підвищення ефективності. Це відіграє величезну роль у часі заряджання. Збільшимо бочку до 85 галонів. Навіть з пожежним шлангом її заповнення займе більше часу, ніж меншу бочку на 55 галонів. Хоча GMC Hummer EV побудований на архітектурі, здатній приймати 350 кВт, заповнення його батареї на 205,0 кВт-год порівняно з батареєю на 112,0 кВт-год, встановленою в Lucid Air Grand Touring, вимагає експоненціально більше часу, навіть якщо швидкість зарядки однакова. Lucid може проїхати на 40 відсотків більше на одному заряді, маючи на 93,0 кВт-год менше, ніж Hummer. Дійсно, ефективність.
Без сумніву, колись виробники прийдуть до єдиної метрики для вираження часу заряджання. Але поки що знайте, що зарядка акумулятора електромобіля все одно займає значно більше часу, ніж заправка паливного бака автомобіля на бензині, незалежно від того, як і де ви це робите.
Існує поширена помилкова думка, що річ, яку ви підключаєте до електромобіля, – це “зарядний пристрій”
Насправді, в автомобілі є зарядний пристрій, який перетворює змінний струм від мережі в постійний для зарядки акумулятора. Бортові зарядні пристрої безпечно передають енергію в акумуляторну батарею і мають власну номінальну потужність, як правило, в кіловатах. Якщо автомобіль має зарядний пристрій потужністю 10,0 кВт і акумуляторну батарею ємністю 100,0 кВт-год, то теоретично для заряджання повністю розрядженої батареї знадобиться 10 годин.
Щоб визначити оптимальний час заряджання конкретного електромобіля, потрібно розділити кількість кіловат-годин ємності акумулятора на номінальну потужність бортового зарядного пристрою, а потім додати 10 відсотків, оскільки існують втрати, пов’язані із заряджанням. Це за умови, що джерело живлення може максимально використовувати зарядний пристрій автомобіля.
Типові бортові зарядні пристрої мають потужність щонайменше 6,0 кіловат, але деякі виробники пропонують майже вдвічі більше, а вершки врожаю мають більш ніж втричі більшу потужність. Наприклад, нинішня Tesla Model 3 Performance має зарядний пристрій потужністю 11,5 кВт, який може повною мірою використовувати 240-вольтовий 60-амперний ланцюг для підзарядки акумулятора ємністю 80,8 кВт-год, тоді як задньопривідна Model 3 поставляється із зарядним пристроєм потужністю 7,6 кВт. Розрахунки часу підзарядки показують, що для заповнення батарей обох автомобілів знадобиться майже однаковий час, хоча батарея моделі Performance приблизно на 30 відсотків більша. Принадність правильно підібраного джерела електроенергії та бортового зарядного пристрою полягає в тому, що ви можете підключити свій електромобіль вдома з майже розрядженим акумулятором, а вранці на вас чекатиме повністю заряджений “кінь”. Ви також можете знайти приблизний час підзарядки на веб-сайтах деяких виробників електромобілів.
Загалом, існує широкий спектр можливостей для відповіді на питання, скільки часу потрібно для заряджання електромобіля. У нашому тестуванні ми спостерігали час швидкої зарядки постійним струмом від 10 до 90 відсотків у прототипі Porsche Taycan за 25 хвилин і до двох годин у позашляховика GMC Hummer EV, в той час як середній час зарядки становить трохи більше години.
Для з’єднань 2-го рівня різниця у часі значно більша. Lucid Air Pure найшвидше заряджається від нуля до 100 відсотків за трохи більше ніж п’ять годин, а найдовше – Nissan Ariya – понад 13 годин, тоді як середній показник знаходиться в діапазоні від семи до восьми годин. І хоча 13 годин здається надмірним (бо так воно і є), Ariya все ще здатна заряджатися від повністю розрядженого до повністю зарядженого стану після типового робочого дня з 9 до 5 з відповідним потужним джерелом електроенергії.