Všeobecné pravidlá hovoria jasne. Každý elektromobilista dnes vie, že najideálnejšie nabíjanie z pohľadu životnosti batérie je doma a pomaly. Toto platí pre aktuálne technológie akumulátorov, ktoré sa nachádzajú v dnešných moderných elektromobiloch.
Poďme na trocha teórie, respektíve úplné základy. Elektromobily je možné nabíjať dvoma spôsobmi. Takzvané pomalé AC nabíjanie dnes dosahuje štandardne výkon 11 kW, niektoré elektromobily to zvládajú aj dvakrát rýchlejšie. Stretávame sa však aj so 7,4 kW alebo 3,7 kW AC nabíjaním. Výkon tohto typu nabíjania závisí od palubnej nabíjačky a jej možností. AC verejné nabíjacie body ponúkajú väčšinou výkon 22 kW.
Rýchlo alebo pomaly
DC nabíjanie, alebo inak aj rýchle nabíjanie, je presne to, čo elektromobilisti využívajú pri dlhších cestách. Tie najlepšie sa dnes dokážu nabiť na 80 percent približne za 15 minút, akýmsi štandardom je dnes nabitie z 10 na 80 percent približne za polhodinu. Uviesť môžeme napríklad modely od Hyundai či Kia, ktoré sú postavené na 800 V architektúre a to im umožňuje nabíjať sa rýchlejšie s menšími stratami. Dnešným štandardom je však stále 400 V architektúra, práve takýchto elektromobilov jazdí na našich cestách najviac.
DC nabíjanie pozná viacero štandardov, najznámejšie sú však dva. Ázijský CHAdeMO štandard používajú napríklad elektromobily Nissan Leaf, no dnes už drvivá väčšina modelov funguje na štandarde CCS. Zatiaľ čo domáce nabíjačky využívajú striedavý prúd, ktoré si vozidlo pomocou palubnej nabíjačky premieňa na jednosmerný, DC nabíjanie funguje tak, že do vozidla už tečie priamo jednosmerný prúd.
Najvyšší výkon DC nabíjania vozidlo dosahuje na začiatku nabíjania, respektíve len pár minút po jeho začatí. Neskôr, s pribúdajúcimi percentami, výkon klesá z dôvodu ochrany batérie. Pri nabití nad 80 percent je už nabíjanie výrazne pomalšie a časovo neefektívne. Hovorí sa tomu nabíjacia krivka, pre príklad sme priložili krivku modelu Volkswagen ID.7. Na výkon, ktorý vozidlo pri nabíjaní dosiahne, má vplyv viacero faktorov. Či už samotné maximum, ktoré elektromobil podporuje, ale aj výkon nabíjačky, vonkajšia teplota, teplota batérie a v neposlednom rade stav nabitia.
Mohlo by vás zaujímať:
- Ako často sa kazia batérie v elektromobiloch?
- Najvýkonnejšia nabíjacia stanica na Slovensku je oficiálne otvorená. Takýto nabíjací výkon ponúkne
- Kia už tento mesiac predstaví cenovo dostupné elektrické SUV Kia EV3 – bude sa vyrábať na Slovensku?
Účinky rýchleho nabíjania
Schopnosť elektromobilu prijať vyššie nabíjacie prúdy je ovplyvnená chémiou batérie. Všeobecne platí, že časté rýchle nabíjanie spôsobuje rýchlejšiu degradáciu, čiže pokles kapacity akumulátora. Štúdia vykonaná Národným laboratóriom v Idaho (INL) dospela k záveru, že pri nabíjaní výhradne na DC nabíjačkách bude síce kapacita akumulátora klesať rýchlejšie, no rozdiel nie je taký markantný, ako by sme si mohli myslieť. Navyše, azda nikto nenabíja výhradne na rýchlych nabíjačkách, prevažuje práve pomalé nabíjanie.
INL otestovalo štyri elektromobily Nissan Leaf z roku 2012, takže vozidlá, ktoré majú viac ako 10 rokov a boli vyrobené v čase, kedy nebola elektromobilita ani zďaleka na takej úrovni, na akej je teraz. Tieto modely sú známe absenciou termomanažmentu batérie, takže nedochádza ku jej zohrievaniu ani chladeniu v prípadoch potreby, čo má častokrát negatívny vplyv na jej životnosť.
Vozidlá jazdili a nabíjali sa dvakrát denne. Dva z nich sa pravidelne nabíjali pomaly, dva zase dostávali plné výkony na DC nabíjačkách. Elektromobiliy jazdili po verejných komunikáciách v okolí mesta Phoenix v Arizone. Počas testovania sa dbalo na to, aby boli podmienky pre vozidlá rovnaké, na rovnakú hodnotu bola vždy nastavená aj klimatizácia. Kapacita batérie bola testovaná v intervaloch približne 16 tisíc kilometrov.
Rozdiel je menší, ako by sme očakávali
Po prejdení 80 tisíc km bol výsledok nasledovný. Vozidlá, ktoré sa nabíjali na AC nabíjačkách, stratili 23 percent kapacity batérie, pričom tie, ktoré boli nabíjané na DC nabíjačkách, stratili 27 percent. Rozdiel je teda len 4 percentá, uvádza Insideevs. Testy prebiehali väčšinou vo veľmi horúcom počasí, čo si tiež môže vyžiadať svoju daň na životnosti batérie, ktorá navyše nie je nijako chladená na rozdiel od dnešných elektromobilov. Avšak všetky štyri autá mali rovnaké podmienky. Dnešné moderné elektromobily by ale určite stratili výrazne menej kapacity.
Ďalší test bol realizovaný spoločnosťou Recurrent a zahŕňal vozidlá značky Tesla. Konkrétne ich bolo 12500 a výsledkom bolo, že zníženie dojazdu vozidiel nabíjajúcich sa na DC nabíjačkách bolo porovnateľné s tými, ktoré sa nabíjali pomaly. Na základe tohto môžeme predpokladať, že dnešné moderné elektromobily nemajú žiadny problém s pravidelným DC nabíjaním a ich batéria degraduje výrazne pomalšie ako batéria starších modelov.
Nové dáta, ešte zaujímavejšie výsledky
Najnovšie údaje ukazujú, že v skutočnosti nie je žiadny rozdiel v degradácii batérie, ak nabíjame rýchlo alebo pomaly. Štúdia bola opäť vykonaná spoločnosťou Recurrent a zhromaždila dáta z viac ako 13 tisíc elektromobilov značky Tesla v USA. Zohľadnená bola frekvencia využitia rýchlych nabíjačiek, a to spôsobom, že testovacie vozidlo musí nabíjať minimálne zo 70 percent na DC stojanoch. Takýchto vozidiel bolo zo všetkých len 344. Všetky ostatné Tesly sú nabíjané prevažne pomaly. Na túto tému upozornil portál Insideevs.
Dôležité je spomenúť, že v teste sa porovnávali moderné vozidlá z roku 2018 a novšie, takže výsledky nemusia úplne platiť aj pre staršie elektromobily. Recurrent uvádza, že neexistujú žiadne dôkazy o rýchlejšej degradácii batérií, ktoré sa pravidelne nabíjajú rýchlo.
Postupom času batérie samozrejme degradujú, nie je to len o nabíjaní. Dobrou správou ale je, že rýchle nabíjanie nie je v porovnaní s tým pomalším škodlivejšie z hľadiska životnosti batérie. Vozidlo a jeho BMS (Battery management system) presne vedia, koľko energie je schopné prijať a akou rýchlosťou, pričom počas nabíjania sa berie ohľad práve na to, aby to bolo bezpečné a aby batériu nezaťažovalo viac, ako je nutné.
Pomalé nabíjanie má svoje výhody
Pomalé nabíjanie však má svoje výhody, najmä finančného charakteru, pretože je výrazne lacnejšie. Tiež platí, že je lepšie nabíjať pomaly v náročných teplotných podmienkach – či už je vonku veľmi horúco alebo naopak, veľká zima. Batérii vo všeobecnosti neprospieva, ak je nabitá na veľmi nízku úroveň alebo úplne doplna.
Zaujímavým príkladom môže byť aj náš kamarát Kristián, ktorý so svojom Teslou Model X najazdil už viac ako 400 tisíc kilometrov a batériu má stále vo veľmi dobrej kondícii. A ide presne o používateľa, ktorý vo väčšine prípadov svoj elektromobil nabíja na rýchlych nabíjačkách. Ak sa o jeho vozidle chcete dozvedieť viac, odporúčame článok Kristián na elektromobile najazdil už 400 000 kilometrov. Koľko minul na servis?
