Proč se můj elektromobil nabíjí tak dlouho?

Doby nabíjení elektromobilů: jaké jsou překážky?

Doba nabíjení elektromobilů není vždy tak jasná, jak byste doufali, a skutečný výkon nabíjecí stanice vždy neodpovídá maximu, jak je inzerováno.

I když to může být frustrující, zde může být několik dobrých důvodů, proč doba nabíjení vašeho elektromobilu není vždy tak rychlá, jak byste očekávali.

Doby nabíjení elektromobilů: jaké jsou překážky?

Doba nabíjení elektromobilů není vždy tak jasná, jak byste doufali, a skutečný výkon nabíjecí stanice vždy neodpovídá maximu, jak je inzerováno.

I když to může být frustrující, zde může být několik dobrých důvodů, proč doba nabíjení vašeho elektromobilu není vždy tak rychlá, jak byste očekávali.

Proč tomu tak je?

Skutečná doba nabíjení elektromobilu závisí na řadě faktorů, které mohou být ovlivněny vaším autem, nabíjecí stanicí, vaším jízdním chováním a dokonce i povětrnostními podmínkami.

Stručně řečeno, těchto šest faktorů nejčastěji ovlivňuje dobu nabíjení:

1. Maximální nabíjecí kapacita VS. maximální výstupní výkon
2. Stav nabití
3. Nabíjení současně
4. Teplota baterie
5. Sedět v autě při nabíjení
6. Zdraví baterie

Doby nabíjení elektromobilů a jejich vliv na přijetí EV

Pokud si myslíte, že na silnicích vídáte stále více a více elektromobilů, nesníte – přijetí elektromobilů v posledních letech raketově vzrostlo a dosahuje rekordních prodejů po celém světě.

Navzdory působivému růstu elektromobilů mají řidiči stále mnoho pochybností a váhání, zejména ohledně baterií a doby nabíjení. Náš výzkum se společností Ipsos ve skutečnosti zjistil, že doba nabíjení elektromobilů a výdrž baterie jsou primárním problémem pro 25 % britských řidičů elektromobilů.

Jednou z nejčastějších nejasností je, jak dlouho trvá nabití elektromobilu a proč ne vždy dostanete rychlost inzerovanou na nabíjecí stanici.

V tomto článku se podíváme na šest nejčastějších faktorů, které ovlivňují dobu potřebnou k nabití elektromobilu, a vysvětlíme si přesně, jak a proč tomu tak je.

1. Maximální nabíjecí kapacita VS. maximální výstupní výkon

Zdaleka nejčastějším důvodem, proč se váš elektromobil nenabíjí tak rychle, jak očekáváte, je to, že existuje omezení jeho nabíjecí kapacity nebo výkonu, který může nabíječka poskytnout.

Jinými slovy, vaše auto buď není vybaveno tak, aby zvládlo maximální zatížení, které může nabíjecí stanice poskytnout, nebo maximální výkon nabíječky je nižší než maximální výkon, který může váš vůz přijmout.

Tento nesoulad je často příčinou nižší rychlosti nabíjení, než jaká je inzerována nabíječkou, zejména v případě rychlého nabíjení.

Rozdíl mezi kW a kWh

Než se vrhneme na výkon podrobněji, musíme probrat nějakou terminologii. Pokud jste někdy zkoumali elektromobily, možná jste viděli výstupní výkon a kapacitu baterií vyjádřenou v kilowattech (kW) a kilowatthodinách (kWh). Ale jaký je přesně rozdíl mezi těmito dvěma?

Jednoduše řečeno, kilowatt měří tok elektrického proudu v okruhu – jinými slovy, kolik energie se spotřebuje na místě. Kilowatty označují nabíjecí výkon a používají se k vyjádření maximálního výkonu nabíjecí stanice.

V obytném prostředí mají domácí nabíjecí stanice obvykle výkon 7, 11 nebo 22 kW. Veřejné rychlonabíjení umožňuje mnohem vyšší výkon, kdekoli od 50 kW do 400 kW.

Naproti tomu kilowatthodina (kWh) v kontextu EV představuje množství energie uložené v baterii – čím vyšší číslo, tím více energie (a tedy pravděpodobně i větší dojezd) dokáže baterie EV uložit.

Proč je to důležité?

To je důvod, proč, i když připojíte svůj elektromobil k nabíjecí stanici s vysokým výkonem, nemusí se vaše auto nabít rychleji, pokud nezvládne stejný výkon.

Nabíječka bude vždy odpovídat maximální nabíjecí kapacitě vašeho elektromobilu – v závislosti na tom, který limit je nižší. Nabíjecí výkon je tedy omezen buď autem, nebo nabíječkou.

Co tedy znamenají kW a kWh při nabíjení elektromobilů?

Podívejme se na konkrétní příklad, který to ilustruje. Předpokládejme, že vlastníte Hyundai IONIQ 5 Long Range AWD, který má baterii o kapacitě 77.4 kWh a maximální příkon AC nabíjení 11 kW.

Jak můžete vidět z tabulky níže, auto můžete stále nabíjet pomocí 22 kW nabíječky. Neposkytne vám však více výkonu, než dokáže pojmout samotné vozidlo.

Nabíjení (výkon kW)	Doba nabíjení
1-fázový 32A (7.4 kW)	11h 45m
3-fázový 16A (11 kW)	8h 0m
3-fázový 32A (22 kW)	8h 0m

Zatímco se tedy výkon 22kW nabíjecí stanice zdvojnásobí, vaše auto se nenabije rychleji než pomocí 11kW nabíjecí stanice jednoduše proto, že vozidlo nemůže pojmout více než 11 kWh.

Stejná logika platí pro DC rychlé nabíjení . I když existují nabíječky schopné dodat výkon až 350 (nebo dokonce 400 kW), IONIQ 5 je omezen na rychlé nabíjení 233 kW a nebude mít prospěch z vyššího výkonu. Takže i s 350 kW nabíječkou by auto trvalo nabíjet stejně 17 minut jako s 233 kW nabíječkou.

2. Stav nabití baterie

Kapacita nabíjení a výkon nabíjecí stanice však nejsou jedinými faktory, které ovlivňují dobu nabíjení, dalším důležitým faktorem je stav nabití (neboli SoC).

Jaký je stav nabití baterie?

Jednoduše řečeno, SoC se týká toho, kolik energie vaše auto aktuálně drží, nebo jinými slovy procento baterie vašeho auta.

Na rozdíl od vozidel s benzínovým pohonem, která tankují stejnou rychlostí bez ohledu na to, jak plnou máte palivovou nádrž, se lithium-iontové baterie používané v EV nenabíjejí stejnou rychlostí v závislosti na nabití baterie.

Baterie EV se ve skutečnosti mohou nabíjet mnohem rychleji při nižších stavech nabití (například 20 %) než při vyšších (řekněme 80 %). To je důvod, proč se elektromobil může často nabít z 0 na 80 procent poměrně rychle, ale nabití z 80 na 100 procent bude trvat poměrně déle.

Kromě toho, že jde o produkt, jak funguje chemie baterie, tento mechanismus také chrání baterii před přehřátím a pomáhá zachovat její životnost.

Za zmínku také stojí, že většina výrobců nedoporučuje pravidelně nabíjet svá EV nad 80 procent, takže byste neměli zažít tuto pomalejší rychlost pro každodenní nabíjení.

Abychom to dokončili metaforou, představte si baterii elektromobilu jako prázdnou sklenici, přičemž energie poskytovaná nabíjecí stanicí je plná láhev s vodou. Zpočátku můžete prázdnou sklenici naplnit docela rychle, ale jak se blížíte k plné, budete muset zpomalit, abyste zajistili, že voda nepřeteče. Jedná se o velmi podobný proces jako u baterií EV a vysvětluje, proč se při vyšších stavech nabití nabíjejí pomaleji.

3. Simultánní nabíjení

Dalším faktorem, který může prodloužit dobu nabíjení, je připojení více elektromobilů ke stejné nabíjecí stanici nebo sdílení stejného zdroje energie. I když ne každá nabíjecí stanice umožňuje současné nabíjení, ty, které to umožňují, budou muset sdílet svou energii mezi více vozidly, pokud je používá více než jedno současně.

I když jsou nabíječky oddělené, mohou stále sdílet jeden zdroj energie, což znamená, že výkon každé nabíječky klesá, když se ostatní používají. To je často případ rychlonabíječek, kde dvě jednotky mohou sdílet stejný transformátor, což znamená, že maximální výstupní výkon se sníží na polovinu, pokud se používají obě.

Z tohoto důvodu se při používání veřejného nabíjení vždy vyplatí vybrat si stanici s nejmenším nebo žádným počtem připojených dalších vozidel, aby bylo zajištěno dosažení nejvyšší možné rychlosti.

4. Teplota baterie

Rychlost nabíjení EV ovlivní také vnější faktory, jako je teplota. Baterie, včetně těch, které se používají v EV, jsou totiž navrženy tak, aby co nejlépe fungovaly v úzkém rozmezí optimálních teplot kolem 20 °C. Když se teplota výrazně sníží nebo zvýší, může dojít k poškození baterie a snížení její kapacity.

Systém správy baterie

Aby se tomu zabránilo, jsou baterie EV vybaveny systémem správy baterie (BMS), který monitoruje provoz baterie a podle toho upravuje nabíjení, aby byl zachován její stav. Když se tedy teploty dostanou mimo optimální rozsah, BMS může snížit rychlost nabíjení, aby se zajistilo, že nepoškodí baterii.

Nabíjení může být také pomalejší v extrémních teplotách, protože část energie může být použita k zahřátí nebo ochlazení baterie, aby se dostala na optimální teplotu, což má za následek poněkud méně účinné nabíjení ve srovnání s mírným počasím.

Samozřejmě stojí za to mít na paměti, že vliv teploty na dobu nabíjení se u jednotlivých vozidel liší, takže stojí za to zkontrolovat specifika vašeho vozu.

Nabíjení v zimě vs léto

Roční období se mění a také časy nabíjení. Pojďme se podívat, jak sezónní změny ovlivňují rychlost nabíjení vašeho elektromobilu.

Nabíjení EV v zimě

V chladném počasí se schopnost baterie přijímat energii snižuje, což znamená, že nabíjecí výkon, který dokáže přijmout, je dočasně nižší než obvyklé maximum a nabíjení bude trvat déle. Zahřátí baterie, například předehřátím vozu, může v této situaci urychlit nabíjení.

Chlad také ovlivní schopnost baterie EV uchovat si energii v důsledku změn v jejím chemickém složení, které způsobí, že ionty, které obsahuje, ztratí svůj náboj. V závislosti na teplotě může elektromobil ztratit až 4 % své baterie, když parkuje přes noc v mrazu. Abyste měli jistotu, že budete mít ráno vždy plné nabití, vyplatí se ponechat EV zapojený během chladného počasí, i když obvykle nepotřebujete nabíjet každou noc.

A konečně, během jízdy si můžete všimnout, že dojezd vašeho EV se v chladném počasí zdá nižší. Jedná se o kombinaci výše uvedených faktorů a také to, že BMS vašeho vozu spotřebovává více energie než obvykle, aby udržoval baterii na optimální teplotě.

Nabíjení EV v létě

I když nabíjení v horkém počasí nemá stejný dopad na dojezd jako v chladném počasí, stále může způsobit problémy s baterií, pokud není správně spravováno. Hlavním dopadem horkého počasí je přehřátí baterie, které přidává k teplu, které baterie již vytváří při napájení vozu. Vzhledem k rekordním teplotám, které opouštějí Spojené království se spalujícím létem 40 °C, je důležité zabránit přehřívání v budoucích letech.

Aby se tomu zabránilo, může BMS zpomalit rychlost nabíjení, pokud se baterie příliš zahřívá, a také zvýšit chlazení, aby pomohla udržet teplotu na optimální úrovni. Jak si dokážete představit, využívá to další energii, která může snížit účinnost nabíjení a prodloužit dobu nabíjení.

5. Sedět v autě, když se nabíjí

Možná si ani nemyslíte, že používání auta během nabíjení má nějaký dopad, ale ve skutečnosti může viditelně prodloužit dobu nabíjení v závislosti na způsobu používání. I když samozřejmě nemůžete řídit auto, když je zapojeno do zásuvky, zůstáváte ve vozidle a používáte topení nebo klimatizaci, například zvukový systém nebo světla mohou zvýšit spotřebu energie a odvést část energie z nabíjení, doba nabíjení.

6. Battery health

Baterie EV vydrží mnohem déle, než si lidé často myslí, a se životností kolem 10–15 let obvykle přežijí vozidlo, ve kterém jsou.

To znamená, že baterie během procesu stárnou a ztrácejí část své kapacity. Jak stárnou, zvyšuje se také odpor uvnitř baterií. To znamená, že výkon, který mohou přijmout, klesá, což zpomaluje rychlost nabíjení.

Stojí za zmínku, že baterie EV jsou často navrženy s nadbytečnou kapacitou, aby fungovaly jako nárazník proti stárnutí. Je tedy pravděpodobné, že snížení kapacity a odpovídající prodloužení doby nabíjení bude ve většině případů sotva patrné.

Zatímco životnost baterie a doba nabíjení jsou některé z hlavních problémů potenciálních řidičů elektromobilů, existuje mnoho dalších otázek a nejistot ohledně elektrické mobility. Jak například funguje domácí nabíjení? Jak mohu nabíjet svůj elektromobil na cestách? Jaký kabel mám použít?

Odpověď na tyto a mnohé další otázky naleznete v našem kompletním průvodci nabíjením elektromobilů , který poskytuje komplexní úvod do světa nabíjení elektromobilů.