Vše, co potřebujete vědět o nabíjení elektromobilů

Vše, co potřebujete vědět o nabíjení elektromobilů – OBSAH

1. Typ napětí má vliv na rychlost nabíjení elektromobilů
2. Výkony nabíjení střídavého (AC) napětí
3. Výkony nabíjení stejnosměrného (DC) napětí
4. Kde nabíjet EV – veřejných míst pro nabíjení elektromobilů je stále více
5. Jak nabíjet? Přehled konektorů pro dobíjení elektromobilů
6. Životnost baterií a jejich opotřebení – hrozí po záruce drahé opravy?
7. Náklady na nabíjení, není nabíječka jako nabíječka
8. Elektromobil jako kempovací vozidlo nebo záložní elektrocentrála

Typ napětí má vliv na rychlost nabíjení elektromobilů

Základní rozdíl, kterým se elektromobily odlišují od klasických spalovacích vozidel, se pociťuje u nabíjení, respektive tankování. Zatímco doplnění nádrže palivem zabere kolem pěti minut a proudloužíte tím dojezd o stovky km, u elektromobilu je to jiné. V prvé řadě záleží na typu napětí nabíjecí stanice, od čehož se odvíjí rychlost nabíjení. Pojďme se podívat, v čem je zakopaný pes.

• Střídavé napětí (AC) je dostupné z klasických 230V zásuvek. Přídomek „střídavý“ získal kvůli svému neustálému vychylování amplitudy do kladných a záporných hodnot. Uplatnění najde například u motorů, vysavačů, praček, ale v našem případě i pro nabíjení aut poháněných elektřinou. Pokud ovšem připojíte svůj elektromobil na nabíječku se střídavým proudem, musí převodník v autě usměrnit energii na stejnosměrné napětí. A právě nutnost transformace je příčinou zvýšených odporů, tudíž zahřívání, ale i zpomalování nabíjení.

• Stejnosměrné napětí (DC) využíváme v přístrojích, které jsou vybaveny výpočetními obvody (počítače, tablety, mobily...). V případě klasických automobilů se jedná o palubní elektroniku. Tu v případě elektromobilu také napají klasická 12V baterie, ale přidává se také trakční akumulátor, jakožto zařízení pracující na stejnosměrném napětí. Zde žádný převodník není nutný, tudíž existuje omezení buď na straně nabíječky, nebo na straně auta.

Výkony nabíjení střídavého napětí

Rychlost nabíjení není univerzální, ale zavisí na velikosti jističů i počtu fází přípojky. Následující tabulka ukazuje dobu nabíjení v jednotlivých případech. Nejpomalejší je nabíjení z klasické 230V zásuvky, která poskytuje v závislosti na jističi až 3,7 kW. V tomto případě se vám ani po celém dni vozidlo plně nenabije. Na nouzové nabití na chatě apod. pro zvýšení dojezdu to ale stačí.

Časté nabíjení z klasické 230V zásuvky se ani příliš nedoporučuje, protože platí riziko vyhození jističů nebo v nejhorším případě až požáru. Je nutné si uvědomit, že příkon 3,7 kW se nerovná ani příkonu elektrické trouby. Trouba ve většině případů využívá svůj max. příkon po dobu max. desítek minut, auto takto ale nabíjíte až desítky hodin, což významně namáhá obvody v domě. A paradoxně nízký nabíjecí výkon sama baterie nemá ráda.

Zajímavější je už trojfázové nabíjení z průmyslové zásuvky nebo zejména ve spojení s wallboxem. Tam už se bavíme o jednotkách hodin, čili přijedete-li večer domů s vybitým vozidlem, ráno ho máte znovu nabité. Wallbox má oproti průmyslové zásuvce tu výhodu, že je uzpůsoben pro trvalý maximální odběr proudu, tudíž nehrozí při odborné instalaci a revizi riziko vyhazování jističů, nebo dokonce zahoření obvodů.

Výkony nabíjení stejnosměrného napětí

Zde se již nemusíme bavit o délce nabíjení v řádech hodin, ale minut, spíše však desítek minut. Stejnostměrné napětí proudí přímo do baterie do auta, tudíž nedochází ke ztrátám na měniči napětí a elektromobil se může nabíjet rychleji. Přesně z tohoto důvodu se nabíjecí DC stanice označují jako rychlodobíjecí. Výkon DC nabíječek se pohybuje od 50 kW výš při 400 V systému, který je nejrozšířenější, jelikož na tomto napětí je stavěna většina elektromobilů. Některé automobilky ale začínají vyrábět svá auta na 800V architektuře, která přináší snížení hodnoty proudu, což vede k menším ztrátám a vyšší efektivitě procesu nabíjení. Takové rychlonabíječky poskytují výkony až 400 kW a auto dokážou dobít za 20 min.

Kde nabíjet EV – veřejných míst pro nabíjení elektromobilů je stále více

Ve městech naleznete dobíjecí stanice především v obchodních a nákupních centrech, ale rozšiřuje se také projekt městských dobíječek umístěných ve veřejném osvětlení. Na dálničních odpočívadlech nebo benzinkách narazíte v drtivé většině také na síť patřící samotné stanici nebo mezinárodní síť dobíječek typu IONITY, Tesla Supercharger nebo ČEZ, PRE.

Celkový počet dobíjecích bodů (klasická dobíjecí stanice se skládá z více bodů, typicky třech) je v ČR aktuálně více než 5 500. Valná většina těchto bodů disponuje AC nabíjením, ale vyskytují se i rychlonabíječky fungující v kombinaci DC alespoň 50 kW a možnosti připojení na pomalejší 11, popřípadě 22 kW AC nabíjení. Většinu aktuálních bodů zobrazuje následující mapa:

Alternativou je dobíjení v práci nebo doma ať už pomocí zmiňovaných klasických 230V, nebo 400V. Ideální je ovšem nabíjení pomocí wallboxu, který nabije auto dle systémových požadavků. V kombinaci s fotovoltaikou na střeše se navíc může jednat o opravdu ekologický, ale hlavně ekonomický způsob nabíjení, kdy vás ujetý kilometr může vyjít na halíře.

Jak nabíjet – přehled konektorů pro dobíjení elektromobilů

Unifikovanost, jaká platí u klasických spalovacích vozů, kde řešíte maximálně různý průměr tankovací pistole určené pro benzin a naftu, platí pouze pro evropské nabíječky a elektromobily prodané v Evropě. Nejrozšířenějším konektorem na evropském kontinentě je Typ 2 CCS (určený pro DC nabíjení), jehož vrchní část tvoří konektor Typ 2 Mennekes (určený pro AC nabíjení). Zde komplikace nenastávají.

V minulosti se k nám ale různými importy dostaly například Tesly prodané v USA, které disponují svým firemním konektorem, nebo Nissany Leaf první generace, které pro změnu používají konektor CHAdeMO používaný zejména v Asii. A na taková auta pozor, protože ne všechny nabíjecí stanice jsou těmito konektory vybaveny a bez vlastní redukce je jinak nenabijete.

K autu jako takovámu můžete dostat (ale spíš se bude jednat o doplňkovou výbavu) dva kabely. Jeden bude sloužit k dobíjení na veřejných AC nabíječkách, druhý bude mít na sobě svou řidící jednotku a bude sloužit k dobíjení přes 400V, nebo 230V zásuvku.

Životnost baterií a jejich opotřebení – hrozí po záruce drahé opravy?

Příchod nové technologie často provází nedůvěra a týká se to zejména baterií, které známe ze spotřební elektroniky. Je běžná věc, že baterie mobilů po dvou letech je na výměnu, což vás sice může naštvat, ale za rozumné peníze si ji můžete v servise nechat vyměnit. Pokud byste toto předpokládali i u elektromobilů, pořádně byste se plácli přes kapsu, protože baterie má největší podíl na finální ceně vozu a běžně dosahuje stovek tisíc korun. Máte se bát, že vás po záruce bude čekat investice v hodnotě i poloviny vozu?

Dle posledních studií a statistik ne. Degradace baterie jakožto „živé“ součásti vozu probíhá, ale není zcela lineární a u každého vozidla stejná. V prvních letech provozu klesá rychleji, poté se opotřebení stabilizuje a klesá téměř lineárně, a zhruba po pěti letech klesá opět rychleji. Nedá se to ale paušalizovat na všechna elektrovozidla a všchny baterie, protože každé auto je provozováno v jiném režimu, nabíjí se různými výkony, pohybuje se v různých provozních teplotách. Je možné, že po pěti letech budete mít stále 95 % kapacity baterie, ale také můžete mít 90 %.

Proto je důležité o baterii pečovat. Je to stejné jako se spalovacím vozidlem, kdy se musíte starat o výměnu oleje, filtrů, rozvodů apod. V případě EV se doporučuje nabíjet baterii do 80 % kapacity, nevybíjet ji pod 20 %, nemít ji dlouhodobě nabitou, nebo dlouhodobě vybitou, ideálně s autem pravidelně jezdit.

Otázka také zůstavá, jestli je lepší nabíjet na AC, nebo raději na DC nabíječkách. Je to jedno, pokud má auto aktivní termomanagement baterie ideálně chlazený kapalinou, čili auto i při vysokých nabíjecích výkonech dokáže udržet baterii v optimální teplotě pro provoz. Pravidelné nabíjení na DC nabíječkách by proto BEV nemělo vadit.

Náklady na nabíjení, aneb není nabíječka jako nabíječka

Co vám už vadit asi bude, jsou náklady na nabíjení. U nabíjecích stanic se platí za odebranou kWh a od určité doby připojení i čas strávený nabíjením. Přesné podmínky vydává provozovatel pro své nabíjecí body, které se můžou lišit i v rámci vlastní sítě stanic. Stejně tak každý provozovatel upravuje pro své stanice cenu za kWh, která se liší i podle nabíjecího výkonu. Typicky DC nabíječky jsou dražší (10 až 20 Kč za kWh) než AC nabíječky (jednotky korun za kWh).

V neposlední řadě se platí za roaming, pokud připojíte nabíjecí čip z cizí sítě. Vyplatí se proto mít pro každou síť stanic vlastní čip / aplikaci, která vám zajistí nejnižší náklady, zejména pokud vyjedete do ciziny, kde se vyskytují opět jiné lokální sítě. V tomto je nabíjení komplikovanější.

Elektromobil jako kempovací vozidlo nebo záložní elektrocentrála

Výhoda elektromobilu vychází ze své koncepce, kdy se v podstatě jedná o velkou powerbanku na čtyřech kolech. S pokročilou elektronikou a chytrým řízením už nemusí vozidlo sloužit pouze k přemisťování z bodu A do bodu B, ale může sloužit k jiným věcem. Pojďme si představit ty vychytávky, které uživatelé elektromobilu mohou využít.

Vehicle-to-Load (V2L)

Představte si, že jste si naplánovali výlet do hor. Nádherná příroda, romatická atmosféra. Ideální by bylo si něco uvařit, ugrilovat. Oheň si rozdělat nemůžete, protože jste v lese, ale jedete elektromobilem, který má nabitou baterku, a s sebou máte elektrický gril. Stačí do zásuvky, kam běžně strkáte nabíjecí kabel ze stanice, strčit adaptér a rázem můžete připojit spotřebiče s odběrem až 3,2 kW. Teoreticky takhle můžete do auta zapojit sekačku, projektor, cokoli s klasickým vývodem na 230 V.

Vehicle-to-Home (V2H)

Tady se dostáváme k promyšlenějšímu přístupu k využívání energie a to přímé napájení domácnosti z elektroauta. Nastávají situace, kdy vypadne proud, ale tato situace vás vůbec nezaskočí díky vašemu elektromobilu, který dokáže v závislosti na kapacitě baterie a odběru napáje dům až dva dny. Zajímává koncepce vhodná především pro horské chaty nebo odlehlé oblasti.

Vehicle-to-Grid (V2G)

Technologický majstrštyk, který je zatím spíše hudbou budoucnosti. Elektromobil může dodávat energii do elektrické sítě. V aktuální situaci elektromobily toto jsou schopny, ale komplikované řízení distribuční sítě by bylo navíc zahlceno spoustou malých zdrojů energie, na což současný systém není plně připraven. V budoucnu by ale elektromobily mohly sloužit pro vyrovnávání výkyvů sítě, na což ale naráží problém soukromého vlastnictví, protože nemůžete někomu nařídit využívání majetku pro blaho všech.

V současné době se těší největší popularitě první zmíněná koncepce, kdy uživatelé můžou jednoduše využívat energii ze svého EV např. na kempování nebo provoz elektrických spotřebičů. Další dvě zmiňované technologie nabízí zajímavé využití elektromobilů pro přetoky sítě, ale vyžadují chytrou domácnost s odpovídajícím wallboxem a dimenzací dozvodů v domě.

Jako každá nová technologie si i elektromobily žádají odlišný přístup než tradiční vozy se spalovacím motorem. Paradoxně právě se stoupající technickou náročností a snahou snížit spotřebu a emise se spalovací auta postupně stávají složitějšími i méně spolehlivými. Správně naplánované dobíjení elektromobilu pak v běžném provozu znamená jen minimální pokles komfortu. Je samozřejmé, že tento způsob mobility nemusí vyhovovat každému, vždy budou existovat uživatelé, kterým elektromobily nebudou sedět. Přesto už dnes převažují jejich výhody nad nevýhodami.