Ile czasu trwa ładowanie samochodu elektrycznego i od czego to zależy?

Samochody elektryczne są ciche, dynamiczne, tańsze w eksploatacji. Wszystkie, bez wyjątku, wymagają ładowania. Paradoksalnie w kwestii uzupełniania energii posiadacz samochodu elektrycznego ma znacznie większe możliwości niż jakikolwiek kierowca auta spalinowego. Od czego zależy czas ładowania? Ile faktycznie trwa ładowanie samochodu elektrycznego? Przyjrzyjmy się temu tematowi na przykładzie elektrycznych modeli marki Volvo.

Pozornie wydaje się, że tankowanie auta spalinowego jest prostsze. Podjeżdżamy samochodem na stację, otwieramy wlew baku i wlewamy paliwo. Nic prostszego, prawda? Tyle, że spalinowa motoryzacja jest z nami od ponad wieku, mieliśmy czas na zbudowanie infrastruktury i oswojenie się z nią. Mimo tak długiego czasu i dziś niektórzy popełniają poważne w konsekwencjach błędy, polegające np. na zatankowaniu nie tego paliwa co trzeba.

W przypadku samochodów elektrycznych trudno się pomylić. Nie ma “złego paliwa" dla pojazdu elektrycznego. Prąd może mieć różną moc, może być przemienny, stały, różne napięcie, natężenie. Nie ma znaczenia: auto elektryczne przyjmie wszystko. Jedyną zmienną jest czas ładowania. Owszem, przy porównaniu bezpośrednim, ładowanie auta elektrycznego trwa dłużej niż tankowanie auta spalinowego, ale czy na pewno zawsze oznacza marnowanie czasu? Przecież na stację też trzeba dojechać i poświęcić kilka minut. Samochód elektryczny może być zawsze gotowy do jazdy, a Ty nie stracisz na jego naładowanie nawet sekundy.

Dosłownie wszędzie. To nie żart. Wiele osób tkwi w utartym przez spalinową motoryzację schemacie, że dostarczanie energii samochodom wymaga jakiegoś specjalnego punktu. Oczywiście w przypadku aut spalinowych takimi punktami są stacje paliw. Jednak z elektromobilnością jest inaczej. Oczywiście infrastruktura publicznych, szybkich stacji ładowania DC (prądu stałego) jest potrzebna, ale tak naprawdę możliwości ładowania samochodu elektrycznego mamy znacznie więcej.

Oficjalnie w Polsce wszystkie miasta, miasteczka, wsie i kolonie są obecnie zelektryfikowane. To oznacza, że prąd jest tak naprawdę wszędzie, gdzie mieszkają ludzie. Jeżeli jest gniazdko, oznacza to, że możesz ładować z niego auto elektryczne. Trzeba jednak pamiętać, że ładowanie samochodu ze zwykłego, domowego gniazdka, choć możliwe, będzie trwać długo. Do odpowiedzi na pytanie: jak długo, za chwilę przejdziemy, teraz jeszcze skupmy się na metodach.

Oprócz zwykłego gniazdka, które - co wykazaliśmy - jest obecnie dostępne w każdym domu w Polsce, samochód elektryczny można ładować zamawiając do własnego domu/garażu tzw. wallbox, czyli domową stację ładowania. To z jednej strony zauważalnie przyśpiesza ładowanie własnego auta na prąd, z drugiej zwiększa bezpieczeństwo i komfort ładowania, a także ułatwia zarządzanie zużywaną w naszym domu energią.

Marka Volvo, jako jedyna w Polsce oferuje w tej chwili kompleksową usługę zakupu, montażu, audytu energetycznego i instalacji wallboksa w domu/garażu klienta. Urządzenie takie pozwala ładować samochód elektryczny trójfazowym prądem przemiennym (AC) z mocą do 11 kW. To moc znacznie większa od 2,3 kW, jakie uzyskamy ze zwykłego gniazdka przy natężeniu prądu 10 A. To oczywiście nie wszystko, bo samochód elektryczny można również ładować prądem stałym z szybkich, publicznych stacji ładowania DC. Tutaj moc maksymalna ładowania zależy już od konkretnego modelu auta. Są na rynku pojazdy, które są w stanie przyjąć z takiej szybkiej ładowarki moce rzędu 50 kW, ale są też pojazdy, zdolne do ładowania się ze znacznie wyższą mocą. Na przykład w pełni elektryczne Volvo C40 Recharge może przyjąć z szybkiej ładowarki DC prąd o mocy nawet 200 kW. Nie jest tajemnicą, że im większa moc ładowania, tym szybciej to ładowanie będzie przebiegać. Jednak w przypadku akumulatorów zależność czasu ładowania od mocy ładowania nie jest liniowa.

Wiemy już, że samochód elektryczny możemy ładować z różnych źródeł, różnymi mocami prądu. Wiemy też o zależności (ale nieliniowej) pomiędzy mocą ładowania, a czasem ładowania. Pamiętajmy, że moc ładowania jaką jest w stanie przyjąć dany model samochodu to jedno, ale istotna jest też moc konkretnej stacji ładowania, jaką może ona autu dostarczyć. Znaczenie ma też to, czy źródło do jakiego podłączyliśmy pojazd jest jednofazowe czy trójfazowe. To nie wszystko, znaczenie ma też konkretna konfiguracja (napęd, pojemność akumulatora itp.) danego modelu.

Dlatego chcąc dokładnie dowiedzieć się, jakie są czasy ładowania samochodu elektrycznego, warto sprawdzać dane konkretnych, interesujących nas modeli. Na przykład poniżej zestawienie szacowanych czasów ładowania elektrycznego Volvo C40 Recharge model 2024:

• Ładowanie jednofazowe AC od 0 do 100% akumulatora trakcyjnego:

• 1,3 kW (6 A; 230 V): 64 godziny (wersja jednosilnikowa), 72 godziny (wersja dwusilnikowa).
• 2,2 kW (10 A; 230 V): 36 godzin (wersja jednosilnikowa), 40 godzin (wersja dwusilnikowa). 
• 3,6 kW (16 A; 230 V): 22 godziny (wersja jednosilnikowa), 24 godziny (wersja dwusilnikowa).
• 7,2 kW (32 A; 230 V): 11 godzin (wersja jednosilnikowa), 12 godzin (wersja dwusilnikowa).

• Ładowanie trójfazowe AC (0-100% pojemności akumulatora):

• 4 kW (6 A): 20 godzin (wersja jednosilnikowa), 22 godziny (wersja dwusilnikowa).
• 6,8 kW (10 A): 12 godzin (wersja jednosilnikowa), 14 godzin (wersja dwusilnikowa).
• 11 kW (16 A): 8 godzin (obie wersje);

• Szybkie ładowanie na stacji DC (prądem stałym w zakresie 10-80% baterii):

• 50 kW: 60 minut;
• 150 kW: 29 minut;
• 200 kW: 28 minut;

Powyższe dane potwierdzają to co już wcześniej napisano. Istnieje zależność czasu od mocy ładowania, ale nie jest ona liniowa. Najlepiej to widać na przykładzie najwyższych mocy ładowania. Volvo C40 Recharge podłączone do gniazda stacji ładowania DC o mocy 150 kW będzie ładować się w zakresie od 10 do 80 proc. akumulatora trakcyjnego 29 minut, a gdy podłączymy auto do jeszcze mocniejszej (200 kW) stacji ładowania, czas ładowania skróci się tylko o minutę. Czas wyjaśnić dlaczego.

Czas ładowania akumulatora trakcyjnego samochodu elektrycznego zależy od wielu czynników. Nie tylko od mocy źródła zasilania, ale również od temperatury otoczenia, czy temperatury akumulatora trakcyjnego. Ładowanie wysokonapięciowego akumulatora trakcyjnego w niekorzystnych temperaturach otoczenia (bardzo niskich lub bardzo wysokich) potrwa dłużej, bo część energii ładowania musi być w takim przypadku wykorzystania do ogrzania lub schłodzenia ogniw akumulatora trakcyjnego.

Sam proces ładowania, szczególnie w przypadku korzystania z najszybszych źródeł prądu, stacji DC, również nie przebiega liniowo. Podłączenie auta do stacji ładowania zdolnej dostarczyć pojazdowi nominalnie maksymalną moc jaką dany model jest w stanie przyjąć nie oznacza, że będzie on ładowany cały czas z tak dużą mocą. Ze względu na konieczność ochrony ogniw akumulatora trakcyjnego, nominalnie maksymalne moce ładowania osiągane są przez krótką chwilę w optymalnych warunkach i nigdy w sytuacji, gdy akumulator jest “prawie pełny". Stąd wynika ta, zaledwie minutowa różnica pomiędzy czasem ładowania Volvo C40 Recharge z mocą 150 kW a 200 kW.

Optymalnym sposobem ładowania samochodu elektrycznego jest ładowanie go w domu za pomocą wallboksa. Wówczas auto takie jak np. Volvo C40 Recharge czy Volvo XC40 Recharge będzie w pełni naładowane po nocnym postoju w garażu. W efekcie każdego dnia pojazd będzie w pełni naładowany i gotowy do jazdy, a my nie stracimy ani sekundy własnego czasu, bo auto nabiera energii wtedy, gdy i tak z niego nie korzystamy i stoi po prostu zaparkowane. Żaden samochód spalinowy tak nie potrafi.

Jednocześnie korzystanie z Wallboksa pozwala zmaksymalizować i bezpieczeństwo i moc dostarczaną autu z dostępnych dla gospodarstw domowych, zmiennoprądowych przyłączy energetycznych. Warto też pamiętać, że ładowanie z większą mocą w domu, za pomocą dedykowanych urządzeń (wallbox) i kabli (zwykle grubszy przekrój poprzeczny przewodu) najczęściej oznacza mniejsze straty energetyczne, czyli mniejszą różnicę pomiędzy ilością kilowatogodzin faktycznie przesłaną przez domową instalację, a ilością kilowatogodzin, która faktycznie została zmagazynowana w akumulatorze trakcyjnym samochodu.

Z kolei podczas ładowania na trasie, kiedy jesteśmy zmuszeni skorzystać z szybkich (ale i sporo droższych od “domowego" prądu) stacji DC, warto zapamiętać kilka trików:

• Jeżeli chcesz skrócić czas ładowania na stacji DC, pamiętaj by wyznaczyć punkt ładowania jako cel w pokładowym systemie nawigacyjnym. W przypadku Volvo, gdy auto “wie", że zmierzasz do stacji ładowania odpowiednio przygotuje akumulator trakcyjny do tego procesu, co wpłynie na krótszy czas spędzony przy samej ładowarce.
• Jeżeli zależy Ci na czasie, nie ładuj na stacji DC akumulatora do pełna! Powyżej 80% zapełnienia baterii, czas ładowania zauważalnie spada (tak jest w każdym aucie elektrycznym, bo wynika to z fizyki akumulatorów, a nie parametrów danego modelu pojazdu). W efekcie znacznie mniej czasu stracisz na ładowarkach, jeżeli zrobisz dwa przystanki na szybkich stacjach DC doładowując akumulator np. w zakresie 20%-60% niż, jakbyś miał zatrzymać się tylko raz i ładować akumulator od 20% do 100%.
• Ładowanie akumulatora dużą mocą na stacji DC do pełna może wpłynąć na żywotność baterii samochodu elektrycznego. Ładowanie do 80% nie tylko skróci czas na ładowarce, ale też nie wpływa negatywnie na całkowity czas użyteczności akumulatora trakcyjnego w Twoim pojeździe.