Ładowarki EV wyjaśnione: Poziom 1, Poziom 2, szybkie ładowanie DC — i realistyczne czasy ładowania

Ładowanie pojazdu elektrycznego (EV) to nie jeden proces. Urządzenia dzielą się na trzy poziomy — Poziom 1, Poziom 2 i szybkie ładowanie prądem stałym — a każde dostarcza energię w bardzo różnym tempie, zgodnie z Ford i Centrem Alternatywnych Paliw Departamentu Energii USA (AFDC). Wiedza o tym, który z nich dotyczy danego gniazdka lub stacji publicznej, jest kluczem do oszacowania, ile czasu zajmie rzeczywiste ładowanie.

Poziom 1: standardowe gniazdko ścienne

Ładowanie Poziom 1 wykorzystuje zwykłe domowe gniazdko 120-woltowe AC i kabel zasilający dołączony do pojazdu, stwierdza Ford. AFDC zauważa, że Poziom 1 nie wymaga dodatkowego sprzętu poza gniazdkiem zasilającym na dedykowanym obwodzie gałęziowym w pobliżu parkingu. Ford podaje, że dodany zasięg wynosi 2–5 mil na godzinę ładowania, co AFDC mówi, że ogólnie wystarczy tylko dla kierowców, którzy mogą spełnić swoje codzienne potrzeby jazdy, ładując się w nocy.

Poziom 2: ładowanie domowe, w miejscu pracy i publiczne

Urządzenie Poziom 2 pracuje na mocy 240-woltowej mieszkaniowej lub 208-woltowej komercyjnej AC, zgodnie z Ford. AFDC podaje, że instalacja zazwyczaj wymaga wykwalifikowanego elektryka, pozwoleń od lokalnych władz budowlanych i zgodności z artykułem 625 Krajowego Kodeksu Elektrycznego. W zamian Ford stwierdza, że Poziom 2 dodaje około 10–20 mil zasięgu na godzinę — wystarczająco szybko, według AFDC, dla kierowców z dłuższymi dojazdami lub pojazdów EV z większą baterią, którym zajęłoby zbyt dużo czasu na Poziomie 1.

Szybkie ładowanie prądem stałym (czasami nazywane Poziom 3)

Urządzenie do szybkiego ładowania prądem stałym wykorzystuje wejście 480-woltowe AC i specjalistyczny sprzęt do wysyłania prądu stałego bezpośrednio do baterii, omijając wbudowaną ładowarkę pojazdu, wyjaśnia Ford. Jest to zdecydowanie najszybsza opcja: Ford podaje 60–80 mil dodanego zasięgu w zaledwie 20 minut, a urządzenie to znajduje się głównie na stacjach publicznych i korytarzach szosowych, a nie w domach, ze względu na jego koszty i wymagania dotyczące zasilania.

Wszystkie trzy źródła ostrzegają, że te liczby są przybliżone. Ford stwierdza, że rzeczywista wydajność zależy od stanu naładowania baterii, warunków zewnętrznych i zachowania kierowcy, i określa, że w przypadku szybkiego ładowania prądem stałym szybkość ładowania zmniejsza się wraz ze zbliżaniem się baterii do pełnej pojemności.

Rodzaje złączy: NACS, CCS i CHAdeMO

Szybkość ładowania to tylko połowa obrazu; wtyczka sama w sobie też ma znaczenie. ChargePoint wyjaśnia, że Połączony System Ładowania (CCS) obsługuje zarówno ładowanie AC, jak i DC od 3,7 kW do 500 kW i jest używany przez większość pojazdów EV innych niż Tesla w Ameryce Północnej (jako CCS1) i na całej Europie (jako CCS2). CHAdeMO to standard szybkiego ładowania prądem stałym opracowany w Azji i teraz znajduje się w niewielu pojazdach sprzedawanych w Ameryce Północnej lub Europie, mówi ChargePoint.

Własne złącze Tesla, pierwotnie nazwane NACS (Północnoamerykański Standard Ładowania), zostało otwarte dla innych producentów w listopadzie 2022 roku, zgodnie z Wspólnym Biurem Energii i Transportu USA na stronie driveelectric.gov. SAE International standaryzował je jako J3400, publikując Raport Informacji Technicznych w grudniu 2023 roku i oficjalnie przyjmując je jako Zalecaną Praktykę w sierpniu 2024 roku. Strona driveelectric.gov podaje, że główni producenci samochodów i firmy ładujące ogłosili plany wdrożenia J3400 już od 2025 roku, z adapterami umożliwiającymi kompatybilność ze stacjami CCS1. W przypadku ładowarek publicznych finansowanych z budżetu federalnego złącze J3400 może być dodane tylko obok złącza CCS1 spełniającego minimalne wymagania, dodaje strona.

Jak oszacować czas ładowania

1. Sprawdź, który poziom ładowania jest dostępny: domowe gniazdko to Poziom 1, domowa lub publiczna wallbox to zwykle Poziom 2, a stacje przy drodze lub na autostradzie to typowo szybkie ładowarki prądem stałym.
2. Zanotuj typ złącza pojazdu (CCS1, J3400/NACS lub CHAdeMO) i czy potrzebny jest adapter dla danej stacji, zgodnie ze wskazówkami ChargePoint.
3. Użyj podanych przez producenta liczb dodanego zasięgu jako linii bazowej: Ford podaje 2–5 mil/godzinę dla Poziomu 1, 10–20 mil/godzinę dla Poziomu 2 i 60–80 mil za 20 minut dla szybkiego ładowania prądem stałym.
4. Na szybkiej ładowarce prądem stałym oczekuj, że szybkość ładowania zmniejszy się wraz ze zbliżaniem się baterii do pełnej pojemności, jak zauważa Ford; ogólna wydajność również zmienia się w zależności od warunków zewnętrznych i zachowania kierowcy.
5. W przypadku domowej instalacji Poziomu 2 zaplanuj budżet na elektryka, pozwolenie i zgodność z artykułem 625 NEC, zgodnie z opisem AFDC.

Ile kosztuje ładowanie w domu

AFDC podaje jeden ilustracyjny przykład: całkowite naładowanie baterii 54 kWh (wystarczającej na około 200 mil zasięgu) kosztuje około $6 przy stawce energii $0,107 za kWh. Rzeczywisty koszt zależy od lokalnych taryf za energię i pojemności baterii pojazdu.

Czas ładowania zależy również od tego, jak rozładowana jest bateria na początkach. Prawie pusta duża bateria na Poziomie 1 mogłaby teoretycznie zająć ponad 40 godzin do wypełnienia, podczas gdy ta sama bateria na publicznej szybkiej ładowarce prądem stałym często może osiągnąć 80 procent w mniej niż godzinę — dwa skrajne punkty krajobrazu ładowania opisane przez Ford i AFDC.