Експерти: 800-вольтова електрична система – це не для всіх

Швидкість зарядки все ще залишається головним аргументом за чи проти електромобіля. Чому експерти з P3, які щороку визначають чемпіонів з зарядки, не обов’язково розділяють цю точку зору?

Поточний рейтинг швидкості зарядки інжинірингової консалтингової компанії P3 Group виявився з сюрпризом. Досі за швидкістю заряджання лідирували автомобілі преміум-брендів. Але в 2022 році цю гонку виграв Kia EV6.

Штутгартська інженерно-консалтингова компанія P3 Group втретє склала рейтинг зарядки. Він показує, скільки електромобілі накопичують енергії і за який час та як далеко вони можуть проїхати на ній. Чому кореєць показав такі високі результати і чому Hyundai Ioniq 5, який майже ідентичний за конструкцією, показав не такі високі результати, розповідають менеджери P3 Charging Index Крістіан Дааке (Christian Daake), керівник відділу тестування сумісності технологій, і Маріан Каммерер (Marian Cammerer), який як консультант P3 Group займається конкурентним аналізом, а також є менеджером автопарку. Наразі Маріан Каммерер переводить на електромобілі парк P3, що складається з 75 транспортних засобів.

У 2021 році преміум-моделі опинилися попереду в рейтингу P3 Charging Index, з яким можна детально ознайомитися на сторінці p3-group.com/blog/publications. До певної міри це змінилося. У чому причина цього?

Крістіан Дааке: Це поєднання 800-вольтової електричної системи та низького споживання. На прикладі Hyundai Ioniq 5 і Kia EV6 ми бачимо, наскільки корисною може бути 800-вольтова система. Третій індекс зарядки P3 показує Kia EV6 як переможця з середньою потужністю зарядки 203 кВт або 309 кілометрів пробігу за 20 хвилин. Те, що 400-вольтова бортова мережа також забезпечує дуже хороші результати, демонструє преміальний дует BMW iX і Mercedes-Benz EQS.

Чому деякі преміум-моделі з 400-вольтовою електричною системою кращі за автомобілі з 800-вольтовою системою?

Крістіан Дааке: Насправді, незважаючи на 400 вольт, Mercedes EQS і BMW iX випереджають Ioniq 5 з 800-вольтовою системою з коефіцієнтом 0,92 і 0,91 завдяки більшій ємності акумулятора з так званим коефіцієнтом C-rate, який відображає, наскільки швидко акумулятор може бути заряджений по відношенню до його ємності, але, звичайно, це також пов’язано з меншим споживанням енергії.

EQS та iX працюють так добре головним чином завдяки своїм великим батареям, які мають ємність понад 100 кВт/год. Що більша ємність акумулятора, то швидше заряджається. Спочатку, коли рівень заряду акумулятора, тобто State of Charge (SoC), становить десять відсотків, більшість автомобілів заряджаються максимально можливими струмами. Крім того, стандарт зарядки CCS2 для EQS і iX також забезпечує максимально можливі 500 ампер. Бортова мережа на 400 вольт у поєднанні з 500 амперами дає потужність зарядки 200 кВт, з чим також справляються вищезгадані виробники преміум-класу.

Зі збільшенням рівня заряду збільшується напруга батареї, яка також виходить за межі 400 вольт і, таким чином, дозволяє заряджати батареї потужністю трохи більше 200 кВт. Тесла використовує до 250 кВт, але струми перевищують 500 ампер і, таким чином, створюють більше навантаження на батарею. Tesla завжди починає заряджатися дуже сильно і швидко розряджається. З іншого боку, у EQS та i-моделей BMW крива заряджання більш рівномірна.

Чому Kia EV6 і технічно дуже схожий Hyundai Ioniq 5 мають різні результати?

Крістіан Дааке: Серед іншого, це пов’язано з акумуляторами автомобілів. Hyundai Ioniq 5 має батарею ємністю 72,6 кВт-год, а EV6 – 77,4 кВт-год. Крім того, витрата у Kia EV6 нижча – тут ми використовуємо значення ADAC-Ecotest, який відповідає нашому реальному досвіду – що призводить до різниці в дальності ходу на 37 кілометрів.

Але в будь-якому випадку, чи означає це, що доступні електромобілі з 800-вольтовою електричною системою мають перевагу?

Крістіан Дааке: 800 вольт означає вдвічі більшу напругу. Якщо ви зменшите струм удвічі, ви матимете вдвічі меншу зарядну потужність, а струм є вирішальним фактором для зниження, тобто для кривої пропускної здатності заряду. Моделі Hyundai і Kia, а також Porsche Taycan і Audi e-tron GT використовують електричну систему на 800 вольт, і багато виробників тепер перейдуть на 800 вольт, особливо для транспортних засобів, призначених для використання на далеких відстанях.

Чи очікується подальше зростання?

Крістіан Дааке: Теоретично можливі 800 вольт і 500 ампер. Rimac і Lucid – виробники, які повідомляють про понад 300 кіловат потужності зарядки у своїх прототипах, але це також неймовірно дорогі гіперкари. Говорячи дещо грубо, немає сенсу в потужності 1000 кіловат.

Чому ні?

Крістіан Дааке: Мета полягає в тому, щоб зарядити батарею з десяти до 80 відсотків приблизно за десять хвилин. Це приблизно еквівалентно часу, необхідному для заправки бака з урахуванням процесу оплати для двигуна внутрішнього згоряння. Звичайно, можливу потужність зарядки можна і потрібно збільшувати, але не безмірно. Натомість, ефективність транспортних засобів також має бути підвищена, що також позитивно вплине на запас ходу на підзарядці.

Пане Каммерер, ви знаєте проблему з точки зору менеджера автопарку. Що ви рекомендуєте іншим менеджерам автопарків? Завжди використовувати модель, яка заряджається найшвидше, чи не перейматися швидкістю зарядки?

Маріан Каммерер: Я рекомендую реалістично підходити до закупівлі електромобілів. Бувають випадки, коли цілком достатньо автомобіля компакт-класу з меншою швидкістю зарядки. З іншого боку, для водіїв, які часто їздять, вирішальне значення мають дальність і швидкість заряджання. Але бувають випадки, коли і 800 вольт не є вирішальними. Наприклад, якщо співробітнику доводиться проїжджати 70 000 кілометрів на рік, він навряд чи буде задоволений електромобілем, незалежно від того, чи має він 400- або 800-вольтову електричну систему. 

З моєї точки зору, компанії повинні долучатися до електромобільності. Це також означає, що компанія повинна забезпечити можливість заряджання від домашніх, робочих та громадських зарядних пристроїв. Я очікую, що паркувальні місця також будуть все більше і більше обладнуватися зарядками в найближчі роки. В містах встановлюється все більше пунктів зарядки постійним струмом, незабаром надійна зарядка, наприклад, під час шопінгу, більше не буде проблемою. Крім того, люди повинні змінити мислення і зрозуміти екосистему. Як особа, відповідальна за автопарк, я маю правильно вирішувати питання та бути контактною особою, яка відповідає на запитання.

На вашу думку, час плагін-гібридів в автопарку підійшов до кінця?

Маріан Каммерер: Ми поставили собі за мету поповнювати свій автопарк лише транспортними засобами з розеткою. Гібрид (PHEV) є перехідним рішенням, яке становить близько 40 відсотків нашого поточного автопарку. З припиненням субсидії гібриди стануть неймовірно дорогими і невигідними для купівлі або оренди. Існує достатньо статистики, щоб довести, який відсоток маршрутів гібрид насправді проїжджає на електротязі і як часто він заряджається ззовні. Те, що автомобіль має літеру “Е” (електрика) на своєму номерному знаку, не означає, що він також їздить на “Е” (електриці).

Більше електромобілів, більше зарядних станцій, більше надшвидких зарядних пристроїв означає, що нам потрібно більше електроенергії, і ми повинні її забезпечити. Це можливість для компаній чи радше проблема?

Маріан Каммерер: У найближчому майбутньому електромобілі будуть не лише для поїздок. Електромобіль можна використовувати різними способами для забезпечення стабільності енергосистеми. Енергетичний перехід і перехід до мобільності можуть працювати лише разом. Тому вся наша інфраструктура і ми самі повинні стати набагато більш цифровими та інтелектуальними. Від автомобіля до офісу, до будинку, до всієї енергосистеми. Наприклад: зарядна станція повинна “знати”, що користувач електромобіля, який щойно підключився, приїде лише на півтори години, і повинна споживати максимальну кількість енергії протягом цього часу, щоб після завершення часу зарядки батарея була максимально зарядженою. З іншого боку, немає необхідності заряджати на повну потужність протягом ночі, щоб батарея була достатньо зарядженою до бажаного часу від’їзду.

Крім того, існує питання двонаправленої зарядки, коли електромобілі інтегровані в енергосистему, і ми можемо зберігати електроенергію, вироблену регенеративним способом. У майбутньому вона може бути повернута в мережу, щоб компенсувати нестачу енергії вночі або за відсутності вітру, так що електромобілі в кінцевому підсумку внесуть свою частку в енергетичний перехід. Тому я розглядаю це як очевидну можливість.

Джерело: www.autoservicepraxis.de