Nowe rozwiązania zasilania garaży z ładowarkami do pojazdów elektrycznych

Wraz z rosnącą popularnością e-samochodów na świecie, rośnie też potrzeba rozbudowywania infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych. Jednym z jej kluczowych elementów są stacje ładowania, które muszą być dostępne w miejscach, gdzie ludzie spędzają dużo czasu. To np. domy, miejsca pracy czy centra handlowe. Jednymi z miejsc, gdzie instalacja stacji ładowania samochodów elektrycznych jest szczególnie pożądana, są garaże – zarówno te prywatne, jak i publiczne.

Typy ładowarek do samochodów elektrycznych

Istnieją różne rodzaje ładowarek dla pojazdów elektrycznych. Do najpopularniejszych z rozwiązań należą tutaj:

• Ładowarki AC (prądu przemiennego)

Ładowarki AC są najczęściej spotykane w garażach domowych i oferują mniej intensywne ładowanie od swoich opisanych niżej konkurentek. Co jednak jest ich sporą zaletą, ładowarki do samochodów elektrycznych tego typu być montowane na ścianie (przy pomocy tzw. wallboxa) i zwykle zapewniają pełne naładowanie auta w ciągu kilku godzin. Najprostsze konstrukcje ładowarek do samochodów elektrycznych typu domowego umożliwiają rozpoczęcie zasilania baterii bezpośrednio po podłączeniu, nie wymagają uwierzytelnienia.

Stosowane są zazwyczaj technologie do integracji z zewnętrznym systemem zarządzania energią oraz z możliwością ustawienia maksymalnego prądu ładowania. Moc ładowania może być przy tym ustawiana zwykle w zakresie 3,7-11 kW lub 3,7-22 kW. Zdarza się jednak, że moc będzie wyższa – gdy przydomowa stacja ładowania samochodów elektrycznych ma wbudowany moduł zabezpieczający przed przeciążeniem (EVSE, ang. electric vehicle supply equipment).

• Ładowarki DC (prądu stałego)

Ładowarki DC są szybsze niż AC, a w związku z tym: często używane w miejscach publicznych. Tego typu ładowarki do samochodów elektrycznych pozwalają na naładowanie większości baterii w ciągu od zaledwie 30 minut do godziny, co jest związane z ich wysoką mocą: mieści się zazwyczaj w przedziale 50-150 kW, choć może też być wyższa.

Na szybsze tempo ładowania w stosunku do technologii AC ma też wpływ sam jego proces. Prąd przemienny przechodzi przez konwertery i to od nich zależy, jaka moc zasilania może być zastosowana. Natomiast w przypadku prądu stałego energia trafia od razu do baterii samochodowej, „spotkanie” z konwerterem jest pomijane. Co jednak istotne, koszt korzystania z ładowarek DC jest wyższy niż w przypadku AC, uzależnia go bowiem cennik operatora oraz moc oferowana przez stację ładowania samochodów elektrycznych.

Zalety instalacji stacji ładowania samochodów elektrycznych we własnym garażu

Nowoczesna infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych to już nie tylko same ładowarki do e-aut. Składa się na nią również współpraca ładowarek ze źródłami energii odnawialnej, takimi jak fotowoltaika. Dzięki takiemu połączeniu można nie tylko cieszyć się własną stacją ładowania samochodów elektrycznych, ale też jej ekologicznością oraz energooszczędnością.

Co jeszcze sprawia, że warto postawić na instalację własnej ładowarki pojazdów elektrycznych w swoim garażu, domowym lub firmowym? Nowe systemy ładowania są często wyposażone w oprogramowanie, które pozwala na inteligentne zarządzanie energią. Umożliwia to między innymi zdalne monitorowanie procesu ładowania, planowanie go w godzinach, gdy energia jest najtańsza, a także integrację z domowymi/firmowymi systemami zarządzania energią. Kompatybilne aplikacje pozwalają na kontrolowanie, monitorowanie i optymalizowanie zużycia energii np. dzięki wizualizacji przepływów energii.

Nowinka technologiczna, czyli bezprzewodowe ładowarki do samochodów elektrycznych

Choć wciąż jest to technologia na wczesnym etapie rozwoju, bezprzewodowe (indukcyjne) ładowanie pojazdów elektrycznych staje się coraz bardziej popularne. Takie rozwiązanie eliminuje potrzebę podłączania kabla do pojazdu, co może być szczególnie przydatne w publicznych garażach czy parkingach.

Ładowanie bezprzewodowe daje możliwość rozwoju technologii ładowania dynamicznego. Polega ono na ładowaniu pojazdów podczas ich jazdy, co będzie umożliwiało zwiększenie zasięgu jazdy dla samochodów elektrycznych. Rozwiązania takie testowane są np. przez firmę Renault we współpracy z Qualcomm.

Indukcyjne ładowarki do samochodów elektrycznych w praktyce

Testowane są obecnie między innymi technologie ładowania indukcyjnego dla taksówek (np. Volvo w Göteborgu) oraz dla pojazdów o dużych mocach jak samochody dostawcze i autobusy (np. firma InductEV na terenie Stanów Zjednoczonych). Technologia stosowana przez Volvo pozwala naładować samochód z poziomu 20% do 80% pojemności akumulatora w ciągu około godziny. System wykorzystywany przez InductEV umożliwia z kolei przesyłanie mocy od 50 do 450 kW.

Podejście koncernów motoryzacyjnych do samochodów elektrycznych

W ciągu ostatniej dekady koncerny motoryzacyjne zdecydowanie zmieniły swoje nastawienie do aut elektrycznych, przechodząc od nieufności i nieśmiałości do pełnego zaangażowania i innowacyjności. Poniżej kilka aspektów tego podejścia:

• Inwestycje w badania i rozwój: wielkie firmy motoryzacyjne, takie jak Volkswagen, General Motors, Toyota, Tesla czy Mercedes Benz, inwestują miliardy dolarów w badania i rozwój technologii pojazdów elektrycznych, od baterii po układy jezdne.
• Różnorodność oferty: choć początkowo samochody elektryczne były dostępne głównie w kategorii kompaktów i hatchbacków, obecnie koncerny oferują szeroką gamę modeli, od małych miejskich aut, przez luksusowe limuzyny, aż po SUV-y i pick-upy.
• Infrastruktura ładowania pojazdów elektrycznych: większość dużych koncernów motoryzacyjnych inwestuje także w rozwój infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych lub współpracuje z jej dostawcami, aby zapewnić swoim klientom łatwy dostęp do ładowarek.
• Zaangażowanie w zrównoważony rozwój: wraz z przesunięciem się w kierunku elektromobilności, wiele firm z branży motoryzacyjnej zobowiązało się do osiągnięcia neutralności w zakresie emisji węgla do określonego roku, co podkreśla ich zaangażowanie w ochronę środowiska.
• Współpraca z sektorem technologicznym: firmy motoryzacyjne coraz częściej nawiązują partnerstwa z firmami technologicznymi w celu rozwoju autonomicznych pojazdów elektrycznych, systemów infotainment i innych innowacyjnych rozwiązań, w tym związanych z rozwojem ładowarek do pojazdów elektrycznych.
• Edukacja i marketing: koncerny motoryzacyjne aktywnie promują pojazdy elektryczne poprzez kampanie reklamowe, eventy i programy edukacyjne, mając na celu zwiększenie świadomości konsumentów i przekonanie ich do korzyści płynących z jazdy na prąd.
• Odpowiedź na regulacje rządowe: rządy wielu krajów wprowadzają surowsze normy emisji spalin, oferując jednocześnie zachęty dla producentów i nabywców pojazdów elektrycznych. To dodatkowo motywuje koncerny do intensyfikacji działań w tej dziedzinie.

Można zatem spokojnie stwierdzić, że podejście koncernów motoryzacyjnych do aut elektrycznych ewoluowało znacząco w ciągu ostatnich lat. Obecnie dominuje przekonanie, że elektromobilność jest przyszłością transportu drogowego, co przekłada się na strategie i działania większości wiodących graczy na rynku.

Nie ulega przy tym wątpliwości, że rozwój przydomowej infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych jest równie kluczowy dla dalszej popularyzacji elektromobilności. Nowe rozwiązania, takie jak integracja ładowarek z odnawialnymi źródłami energii czy inteligentne zarządzanie energią uczynią proces ładowania bardziej efektywnym i przyjaznym dla środowiska.

Opracowanie: mgr inż. Mariusz Krupczyński