Popyt na pojazdy elektryczne wciąż rośnie, a wraz z nim wzrasta zapotrzebowanie na ładowarki do samochodów elektrycznych. Dynamicznie rozwija się publiczna infrastruktura, ale popularność zyskują także domowe stacje ładowania typu Wallbox. Warto zatem wiedzieć, jak działają różne ładowarki do samochodów elektrycznych, jakie są ich rodzaje i jakie auta można nimi ładować.
Rynek aut elektrycznych i publiczna infrastruktura ładowania w Polsce
Wedle PSPA (Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych) do końca lutego 2023 roku w Polsce zarejestrowanych było ponad 70 tysięcy osobowych i użytkowych aut elektrycznych. 51% z nich to pojazdy w pełni elektryczne, pozostałe to hybrydy typu plug-in.
Co istotne, ogromną większość (ponad 66,6 tysiąca) pojazdów elektrycznych na polskich drogach stanowią samochody osobowe. To ważne dla rynku ładowarek, ponieważ tego rodzaju auta bez trudu można ładować w przydomowym garażu, wykorzystując prywatne ładowarki typu Wallbox.
Oczywiście wraz z rosnącą popularnością pojazdów na prąd rozwija się też publiczna infrastruktura ładowania. Ten sam raport PSPA wskazuje, że pod koniec lutego 2023 roku w Polsce mieliśmy 2680 publicznych, ogólnodostępnych ładowarek do samochodów elektrycznych. Ponieważ wiele z nich pozwala na podłączenie więcej niż jednego pojazdu na raz, ta ilość ładowarek przekłada się na 5266 punktów ładowania.
Co ciekawe, aż 30% publicznych ładowarek do samochodów elektrycznych stanowią stacje ładowania prądem stałym (DC). To stawia Polskę w europejskiej czołówce pod względem udziału szybkich ładowarek w całej infrastrukturze.
Czym są ładowarki do samochodów elektrycznych?
Ładowarki do samochodów elektrycznych to różnego typu urządzenia wykorzystywane do ładowania pojazdów z napędem elektrycznym. Taki sprzęt jest niezbędny zarówno posiadaczom aut w pełni elektrycznych (BEH — battery electric vehicles), jak i hybryd plug-in (PHEV — plug-in hybrid electric vehicles).
Warto zaznaczyć, że ładowarki do samochodów elektrycznych to nie tylko publiczne i ogólnodostępne stacje ładowania. Bardzo istotną rolę odgrywają też indywidualne ładowarki montowane w przydomowych garażach, czy na firmowych parkingach. Te niewielkie urządzenia nazywane Wallboxami są niezwykle wygodne i łatwe w użyciu, a przy tym pozwalają oszczędzić czas i pieniądze.
Co jednak ważne, domowe Wallboxy to urządzenia na prąd przemienny (AC), podczas gdy publiczne ładowarki do samochodów elektrycznych mogą ładować również prądem stałym (DC). Różnica nie jest wyłącznie techniczna. Ładowarki DC oferują bowiem zdecydowanie wyższą moc (nawet 150 kW!), a więc znacznie szybsze ładowanie. Właśnie dlatego doskonale sprawdzają się w trasie. Jeśli jednak mamy możliwość ładowania pojazdu przez dłuższy czas (np. całą noc), domowy Wallbox będzie świetnym rozwiązaniem.
Ładowarki do samochodów elektrycznych — rodzaje
Ładowarki do samochodów elektrycznych to urządzenia o bardzo różnych parametrach czy funkcjach dodatkowych. Ich podstawowa rola zawsze jest taka sama — naładować akumulator pojazdu. Jednak poszczególne modele wymagają podłączenia do innych sieci elektrycznych, ładują z różną mocą (a więc szybkością) oraz mają inne przyłącza (wtyki i gniazda ładowania).
Zaawansowane ładowarki do samochodów elektrycznych mogą być też wyposażone w różne dodatkowe funkcjonalności — czytnik kart RFID czy moduł wi-fi i aplikacje mobilne.
Ładowarki na prąd stały i przemienny
Wyróżniamy dwa zasadnicze typy ładowarek do samochodów elektrycznych — na prąd przemienny AC i prąd stały DC. Ponieważ te drugie wymagają podłączenia do specjalnych sieci elektrycznych o dużej mocy, stosowane są właściwie wyłącznie jako komercyjne ładowarki publiczne.
Ładowarki do samochodów elektrycznych na prąd stały pozwalają na ładowanie z mocą nawet do 150 kW (np. Tesla Supercharger). Umożliwia to pełne naładowanie akumulatora w kilkanaście do kilkudziesięciu minut (zależnie od pojemności baterii). To sprawia, że tego rodzaju ładowarki do samochodów elektrycznych najlepiej sprawdzają się w trasie, gdy zależy nam na szybkim powrocie na drogę.
Z drugiej strony mamy ładowarki AC, które podłącza się do sieci 3-fazowej (tzw. “siły”), a nawet do zwykłej sieci na 230 V. To pozwala na użycie ładowarki do samochodów elektrycznych nawet w przydomowym garażu.
Oczywiście te urządzenia oferują znacznie niższą moc (od 3,6 do 22 kW). Pełne ładowanie może więc zająć nawet kilka godzin. Ma to jednak niewielkie znaczenie, gdy auto podłączamy na noc (w domu) czy nawet na czas pracy (na firmowym parkingu).
Ładowarki do samochodów elektrycznych na prąd przemienny pozwalają więc oszczędzić czas na dojazdach do stacji ładowania, staniu w kolejkach czy oczekiwaniu na napełnienie akumulatora. Co więcej, korzystając z nich, płacimy wyłącznie za faktycznie zużytą energię. Nie ma dodatkowych prowizji i opłat, jak ma to miejsce w ładowarkach komercyjnych. A jeśli Wallboxa podłączymy pod własną instalację fotowoltaiczną — korzyści są oczywiste.
Moc ładowarki do samochodu elektrycznego
Moc ładowania to jeden z najważniejszych parametrów tego procesu. Z pozoru wydaje się, że im większa, tym lepiej (bo tym szybciej naładujemy akumulator). O ile w przypadku ładowarek do samochodów elektrycznych na prąd stały (DC) generalnie jest to prawdą, o tyle w przypadku stacji AC już nie.
Trzeba bowiem wiedzieć, że prąd stały podawany jest bezpośrednio do akumulatora, ale prąd przemienny musi zostać najpierw “wyprostowany”. Każde auto elektryczne ma więc zamontowany prostownik, który często ogranicza moc wyjściową prądu.
Oznacza to, że w wielu przypadkach mocniejsza ładowarka AC nie przyniesie żadnych korzyści, bo sama konstrukcja pojazdu nie pozwoli na ładowanie z maksymalną mocą.
Dodatkowo wybór mocnej ładowarki do samochodu elektrycznego do użytku domowego może być złym pomysłem z innego powodu. Nadmierna moc urządzenia może bowiem prowadzić do przeciążenia domowych sieci, które nie są odpowiednio dostosowane.
Standardowa moc przyłączeniowa budynków jednorodzinnych wynosi zaledwie 15 — 30 kW. Ponieważ Wallbox nie jest jedynym urządzeniem w domu, moc 11 kW może być już znaczącym obciążeniem.
Co więcej, nawet jeśli sieć wytrzyma takie obciążenia, możemy narazić się na znaczne koszty. W umowie z dostawcą energii zdefiniowana jest bowiem tzw. moc umowna. To przewidywana wartość zużycia prądu w danym okresie rozliczeniowym. Jej przekroczenie wiążę się z wysokimi opłatami sięgającymi nawet 10-krotności normalnej ceny za każdy dodatkowy kW.
Ładowarki do samochodów elektrycznych — rodzaje gniazd i wtyków
Kolejna istotna kwestia, to rodzaj wtyków i gniazd. Ładowarki do samochodów elektrycznych muszą oczywiście mieć przyłącza kompatybilne z gniazdami ładowania zamontowanymi w samym aucie.
Europejskim standardem są przyłącza typu 2 oraz CCS. Pierwsze pozwalają na ładowanie z mocą do 22 kW i wykorzystywane są przede wszystkim do ładowania prądem przemiennym (m.in. z domowych Wallboxów). Drugie to gniazda szybkiego ładowania prądem stałym o maksymalnej mocy 50 kW.
W gniazda typu 2 wyposażone są właściwie wszystkie modele aut produkowanych na rynek europejski. Większość ładowarek do samochodów elektrycznych jest zatem kompatybilna z tym standardem.
Szybkie stacje ładowania mają natomiast przyłącza typu CCS. Wyjątkiem są ładowarki do samochodów elektrycznych Tesli. Wyposaża się je w specjalne przyłączą Tesla Supercharger, pozwalające na ładowanie z mocą do 150 kW. Co jednak istotne, auta Tesli wyposaża się także w gniazda typu 2 lub CCS (zależnie od modelu. Właściciele tych pojazdów mogą zatem korzystać także z innych ładowarek do samochodów elektrycznych.
Większy problem pojawia się, gdy sprowadzamy auto z Ameryki lub Azji. Tam stosowane są inne standardy przyłączy (np. Typ 1 czy CHAdeMO). Podłączenie takiego pojazdu do ładowania wymaga zatem odpowiednich ładowarek z konkretnymi przyłączami lub specjalnych adapterów.
Jak widać, wybór odpowiedniej ładowarki do samochodu elektrycznego nie jest wcale taki prosty. Uwzględnić przy tym trzeba zarówno model auta i jego specyfikę, jak i rodzaj i możliwości sieci, do której podłączone ma być urządzenie.
Na szczęście na rynku dostępnych jest wiele modeli o różnych parametrach i funkcjonalnościach. Szeroki asortyment ładowarek do samochodów elektrycznych oferuje np. sklep Preis-Zone.pl, dzięki czemu każdy znajdzie urządzenie odpowiednie do własnych potrzeb.
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 20.05.23.
- Polskie Stowarzyszenie Paliw Alternatywnych. Pspa.com.pl. Licznik Elektromobilności: wyraźny wzrost liczby szybkich stacji ładowania od początku 2023 r. https://pspa.com.pl/2023/informacja/licznik-elektromobilnosci-wyrazny-wzrost-liczby-szybkich-stacji-ladowania-od-poczatku-2023-r/. Data dostępu 20.05.23.