1 
Сегодня электромобилем уже никого не удивишь, ведь даже ребенок знает, за счет чего ездит данное транспортное средство. Так, основным источником питания машин будущего является электроэнергия, однако специализированных заправочных станций не так уж и много, а некоторые водители понятия не имеют, как правильно заряжать электромобиль в этом случае.
1. Способы и типы зарядки электромобилей
Учитывая, что массовое использование электрокаров – относительно новое явление, автопроизводители до сих пор испытывают различные методы и технологии, которые помогут увеличить длительность его поездки на одном заряде аккумуляторной батареи. Так сколько может проехать электрокар на одном заряде?
На сегодня максимальное расстояние, которое может преодолеть большинство таких машин, составляет около 200-300 км, а единственным транспортным средством, преодолевшим рубеж в 800 км без подзарядки, оказался Mitsubishi Outlander P-HEV.
В настоящее время используют четыре основных типа зарядки электромобиля:
1. Зарядка от бытовой сети в 220 В (в более современных электрокарах практически не используется из-за достаточно низкого уровня безопасности).
2. Зарядка от бытовой сети с использованием переменного тока. В отличие от первого варианта, здесь уже используется защита внутри штатного кабеля (сам кабель покупается вместе с машиной).
4. Зарядка быстрым током. На сегодняшний день существует только два типа таких зарядных станций: CHAdeMO (или System A, либо Yazaki) и CCS (System C). Оба варианта являются специальными комплексами для быстрой зарядки электрокаров. Так, к примеру, Nissan Leaf может зарядиться на 80% всего лишь за полчаса, однако дальнейшая дозарядка заберет намного больше времени, поскольку для балансировки отдельных аккумуляторных батарей требуются большие временные затраты.
В качестве альтернативы вышеописанным типам уже давно рассматривается вариант создания специализированных заправочных станций на основе солнечных батарей. Этот способ особенно актуален для стран с теплым климатом, где солнце светит практически круглый год. Также не исключена подзарядка электромобилей при помощи ветровых генераторов, приобретающих все большую популярность среди владельцев частных усадьб. Многие страны планируют оснастить парковочные места именно этими видами зарядных станций, причем вполне возможно, что подобная зарядка будет бесплатной (правда, в это верится с трудом).
Немецкие ученые предложили сконструировать специальную полосу для движения электромобилей, которое будет происходить на основе электромагнитной индукции. Достичь подобного результата поможет электрический кабель высокой частоты, проложенный при укладке дорожного полотна. Таким образом, при движении электромобиля, его батарея будет подзаряжаться автоматически.
Конечно, за полученную энергию придется платить, но каким именно способом – пока не ясно. Рассматривается вариант снятия денег с банковской карты. Как бы там ни было, но такое топливо обойдется автовладельцам в разы дешевле, чем привычный бензин.
Отдельные крупные автокомпании уже разработали единый стандарт устройства для ускоренной зарядки батарей электромобиля и стараются использовать зарядную систему комбинированного типа, позволяющую выполнять зарядку электромобиля не только с помощью сети 220 В, но и 400 В.
Правда для такого решения проблемы необходимо приобрести дополнительные приспособления и переходники, а само устройство представлено в виде заправочной колонки с двумя розетками, счетчиком электроэнергии и индикатором, информирующем водителя о степени зарядки электромобиля. Для использования этого способа необходимо подключить машину и нажать на кнопку «старт». Весь процесс займет около 30 минут. Кроме того, в некоторых странах разряженную батарею можно заменить на заряженную и продолжить свое движение уже через 10 минут после остановки.
2. От чего зависит время зарядки батареи?
Длительность зарядки аккумуляторной батареи вашей машины зависит от нескольких факторов, но прежде всего стоит обратить внимание на емкость АКБ и величину напряжения в сети. Большинство европейских и американских автовладельцев выполняют зарядку электромобиля преимущественно в домашних условиях, используя в этих целях 12-вольтное напряжение (провод для подзарядки входит в комплект к электрокару). Однако главным недостатком такого питания является достаточно внушительная продолжительность процесса, так как полная зарядка может занять до 20 часов времени.
Конечно, любой автовладелец отдал бы предпочтение 220-вольтовой сети напряжения, однако ее устройство за рубежом обойдется заказчику примерно в 2 000 долларов. Надо отметить, что скорость зарядки АКБ от обычной бытовой розетки в четыре раза ниже, чем от трехфазной, так как в данном случае максимальная мощность составляет всего 3 кВт. Это означает, что полная зарядка займет больше 33 часов. Более того, используемая розетка должна быть заземлена, в противном случае зарядка батареи так и не начнется.
На практике часто встречаются незаземленные или «зануленные» розетки, которые больше характерны для старых электросетей. Одним словом, присутствие в доме розетки не гарантирует возможность подзарядки электромобиля.
Если же вы хотите использовать домашнюю электросеть и заряжать электромобиль быстрее, чем это позволяет вмонтированная трехфазная розетка, тогда придется установить дополнительное зарядное оборудование – High Power Wall Connector(HPWC), или же дополнить автомобиль еще одним зарядным устройством. В этом случае максимальная мощность зарядки будет соответствовать 22 кВт, а значит, полная зарядка электромобиля произойдет намного быстрее.
Продолжительность процесса зарядки также зависит и от уровня изначальной разрядки АКБ. На начальном этапе происходит быстрый (бустерный) заряд, а как только батарея немного насытится, потребляемый электроток снижается, достигая минимального значения при полной зарядке АКБ.
Показателем максимальной насыщенности батареи является снижение силы тока, поступающего в аккумулятор, вплоть до 2-3 м/А на каждый А/ч емкости батареи (в случае буферного заряда). Чтобы полностью зарядить батарею таким мили-током, придется еще час продолжать подзарядку. Зачастую полностью разряженной АКБ требуется 10 часов на подзарядку в циклическом режиме и 30-48 ч – в буферном.
Не стоит забывать, что для полной зарядки АКБ ей требуется на 20% больше энергии, чем следует из понятия «номинальная емкость». Если вы не «перенасытите» батарею, то в ней не завершатся требуемые электрохимические процессы, а значит, дальнейшая отдача будет меньшей.
Еще одним фактором, влияющим на скорость заряда батареи, являются температурные показатели. Так, заряжать батареи лучше при температуре 20-25оС, так как при меньших значениях для полной зарядки понадобится больше времени. При показателях меньше 0оС зарядка АКБ вообще нежелательна, поскольку не дает практически никакого результата. Кроме того, неплохо, если ваше зарядное устройство будет обладать функцией термокомпенсации, то есть напряжения заряда сможет меняться в зависимости от температуры окружающей среды.
3. Какой расход электричества у авто?
Расход электричества в электромобилях принято измерять в кВт-часах на километр. В среднем все электромобили используют около 30 кВт-ч на 160 км пробега. Так, к примеру, производитель Nissan Leaf заявляет, что его машины потребляют именно такое количество электроэнергии, хотя тот же Tesla Model S в среднем требует немного больше электричества – 35 кВт на 160 км пробега. Причина подобного несоответствия кроется в технических характеристиках обоих транспортных средств, так как Tesla Model S намного тяжелее и мощнее Nissan Leaf.
Учитывая тот факт, что КПД зарядного устройства не достигает 100%, а батарея в нормальном режиме для продолжения срока службы и наличия возможности использования рекуперативного торможения заряжается лишь до 90%, полная зарядка АКБ на 85 кВт-ч потребует примерно 100 кВт-ч.
Если принимать во внимание реальный, пессимистический запас хода электромобиля в 300 километров, то на каждые 100 км пробега будет расходоваться около 30 кВт-ч. Если пересчитать этот показатель в гривны по тарифам на электроэнергию для физических лиц, то все путешествия вам обойдутся в меньшую сумму, чем при использовании стандартного автомобиля.
4. Как часто придется заряжать электромобиль?
Всех новоиспеченных владельцев электромобилей интересует один и тот же вопрос «Как часто нужно будет подзаряжать машину?». На самом деле, здесь все зависит от вас, а точнее от того, как много вы привыкли ездить.
Как уже говорилось ранее, на одном заряде АКБ можно проехать в среднем 200-300 км, хотя не исключено, что у вас окажется модель с более «сильным» аккумулятором, который позволит ей преодолеть расстояние в 500 или даже 800 км. Вполне вероятно, что эти показатели могут немного меняться, так как, помимо дистанции, на скорость разряда влияют и некоторые другие факторы.
Как отметил один из владельцев Nissan Leaf, расстояние увеличивается со снижением температуры: «летом машина могла проехать от 125 до 136 км (без включенного положения «Eco»), а с наступлением осени дистанция увеличилась до 144 км». Проще говоря, если вы собираетесь использовать электромобиль только для перемещения на работу и обратно, тогда заряжать аккумулятор придется один раз в несколько дней, но в случае более активных путешествий подпитывать машину нужно будет ежедневно.
Кстати, вы можете не опасаться, что, оставшись в гараже на два-три месяца, электромобиль полностью потеряет запасенную ранее электроэнергию. Разряд литий-ионных АКБ (а чаще всего именно они и используются), происходит со скоростью 3% в месяц.
5. Стоимость зарядки электромобиля
В среднем электромобиль расходует около 30 кВт/час на 160 километров пробега, то есть, учитывая действующие тарифы на электроэнергию в Украине, такая подзарядка обойдется вам от 17 до 47 грн. (десять часов питания от розетки в 220 В).
Однако есть и другой способ исчислений, при котором отталкиваться нужно от расхода. Если у обычных транспортных средств расход измеряется в литрах на километр пробега, то тут – в кВт-часах. Вот и получается, что полный заряд АКБ требует примерно 80 кВт-часов, при пробеге до 200 километров. В свою очередь, используя простые арифметические действия можно определить сумму, в которую вам обойдется 100-километровая поездка.
Как видите, эксплуатация электромобилей в Украине – достаточно выгодное дело, ведь электроэнергия здесь и правда дешевле остальных видов топлива, а значит, использование электромобиля более выгодно, нежели эксплуатация стандартных транспортных средств с ДВС. Но существуют страны, где цена на электричество гораздо выше стоимости топлива, поэтому в этом случае говорить о рациональности использования электромобиля уже не приходится.
Александр Рудас
2017-12-06
