Zaczęliśmy się dziś zastanawiać, co wypada lepiej, gdy chodzi o szybkie ładowanie: samochody elektryczne czy telefony komórkowe. Wygląda na to, że minimalnie lepsze są auta elektryczne (szczególnie Tesla, ale też Porsche), ale przy okazji urodził nam się jeszcze jeden wniosek – nowoczesne auto elektryczne z rocznika modelowego (2020) lub nowszego powinno ładować się mocą wyższą niż 50 kW.
Jeśli się nie ładuje, dostajemy starszy produkt w nowym opakowaniu. Lub produkt celowo ograniczony, żeby nie zaszkodził droższym modelom tego samego producenta.
Moc ładowania smartfonów i samochodów elektrycznych
Spis treści
Cały pomysł na artykuł zaczął się od Porsche Taycan i Tesli Model 3. Ten pierwszy samochód ma baterię o pojemności 90 kWh, ten drugi – 74 kWh (bierzemy pod uwagę maksymalne pojemności użyteczne). Ten pierwszy jest w stanie osiągnąć do 270 kW mocy ładowania, ten drugi – do 250 kW. To znaczy, że Porsche Taycan ładuje się z mocą 3 C (3x pojemność baterii), podczas gdy Tesla Model 3 osiąga nawet 3,4 C.
Wiele wskazuje na to, że moc 3 C przed dłuższy czas są w stanie dziś wytrzymać tylko najlepsze ogniwa na świecie.
> Stacje ładowania 50+ kW w Polsce – tędy pojedziesz szybko i naładujesz się szybciej [+Superchargery]
Spójrzmy teraz na smartfony: zgodnie z rankingiem portalu Android Authority, Honor Magic 2 wykorzystuje moc ładowania wynoszącą 40 W („40 W Max SuperCharge”, źródło) przy baterii o pojemności 3,4 Ah (3,5 Ah), czyli 12,99 Wh (13,37 Wh). Mamy więc moc ładowania wynoszącą 3-3,1 C, a więc absolutnie najwyższą półkę.
Marka Honor należy do Huawei, podobny wynik osiągają inne topowe smartfony Huawei.
W 2018 roku pojawiały się plotki, że Honor może wykorzystać w swoich urządzeniach „grafenowe baterie”. Biorąc pod uwagę moce ładowania nie bylibyśmy zdziwieni, gdyby wykorzystano ogniwa z katodą pokrytą grafenem, żeby ograniczyć wzrost litowych dendrytów. Samsung SDI chwalił się podobnym produktem już w roku 2018:
> Grafenowe baterie Samsunga: 0-80 procent w 10 minut i lubią ciepło!
Wróćmy do samochodów: aktualnie przeciętna pojemność baterii nowego elektryka to około 50 kWh. Przykład Huawei i Tesli pokazuje, że przy najnowocześniejszych ogniwach taki samochód mógłby się ładować z mocą dochodzącą do 150 kW (3 C). Przy baterii 64 kWh mamy już 192 kW. Nawet jeśli producent wykorzystuje ogniwa o starszej chemii, powinien pozwolić użytkownikom na osiągnięcie 90-115 kW (1,8 C).
Dlaczego więc niektórzy producenci nadal sprzedają nam samochody ładujące się z mocami do 50 kW, czyli 1-1,2 C?
Odpowiedzi jest kilka.
Dlaczego większość samochodów elektrycznych tak wolno się ładuje?
Po pierwsze dlatego, że klienci takie samochody akceptują. Niedawno nawet 50 kW było szczytem osiągnięć, a Teslę z Superchargerami obsługującymi do 120 kW uznawano za technologię kosmiczną, trochę z innej planety, drogą i dostępną wyłącznie dla osób wybitnie zamożnych. Zmieniła to premiera Tesli Model 3.
Po drugie dlatego, że w wielu krajach dominują stacje 50 kW. Operatorzy stacji ładowania zainwestowali krocie w urządzenia i teraz mają do wyboru albo rozbudowywać sieć, albo dokonywać upgrade do 100…150…175…350 kW. To wszystko oczywiście się dzieje, ale skoro stacji 50+ kW przybywa tak wolno, to po co producenci mieli się silić na wyższe moce ładowania?
Sytuację zmieniło Ionity.
Po trzecie dlatego, że ogniwa obsługujące 1-1,2 C są prawdopodobnie tańsze. Zaczęliśmy od Tesli, więc przejdźmy do drugiego krańca skali: Skoda CitigoE iV – bateria 32,3 kWh, moc ładowania 1,2 C. Nissan Leaf II – bateria 37 kWh, moc ładowania 1,2 C. Renault Zoe ZE 40 – bateria 52 kWh, moc ładowania 1 C.
> Szybkie ładowanie DC Renault Zoe ZE 50 z mocą do 46 kW [Fastned]
Wygląda na to, że limitowanie mocy ładowania nie musi się znacząco wiązać z warunkami gwarancji. Telefony komórkowe żyją 2-3 lata (po tym czasie trafiają do kolejnych właścicieli), co daje około 800 cykli ładowania. 800 cykli ładowania przy samochodzie o realnym zasięgu 220 kilometrów to 176 tysięcy kilometrów przebiegu.
> Tesla składa wniosek patentowy na nowe ogniwa NMC. Miliony kilometrów przebiegu i znikoma degradacja
Przy 8-letniej gwarancji na akumulatory daje to średnio 22 tysiące kilometrów rocznie – znacząco więcej niż przejeżdża przeciętny Polak według danych GUS. Przeciętny Polak potrzebowałby ponad 13 lat, żeby wykonać 800 pełnych cykli ładowania i zjechać do poziomu około 70 procent pojemności fabrycznej.
A teraz garść spekulacji
Biorąc pod uwagę, że najlepsze ogniwa już dziś osiągają 3 C, a te tylko odrobinę gorsze 1,8 C, spodziewamy się w nadchodzących latach faceliftingów elektryków (np. BMW i3, Renault Zoe), które pozwolą na obsługę wyższych mocy ładowania. Oczywiście producent może z nich zrezygnować, gdy gama modelowa zostanie uzupełniona droższymi autami.
Spodziewamy się również, że samochody obsługujące 40-50 kW (1-1,2 C) będą oferowane w najniższym i najtańszym segmencie, natomiast auta droższe zaoferują nam wyższe pojemności baterii oraz moce ładowania sięgające co najmniej 1,5-1,8 C. Ten trend będzie współgrał z trendem obniżania cen elektryków dzięki wykorzystaniu w nich tańszych ogniw.
Spodziewamy się wreszcie, że moc ładowania „do 100 kW” stanie się standardem w samochodach jeszcze w tym, a najpóźniej w 2021 roku. I dobrze, bo oznacza ona zwykle o 1,5-raza krótszy postój przy ładowarce (20 minut jest znośne, 30 minut da się wytrzymać, 40 ciągnie się już niemiłosiernie).
Nota od redakcji www.elektrowoz.pl: celem powyższego artykułu było opisanie technologii, a nie wywołanie irytacji u osób, które posiadają auta ładowane mocami do 50 kW. 🙂 Żyjemy po prostu w czasach, w których rynek motoryzacyjny gwałtownie się rozwija, a nowe technologie pojawiają się co krok. Z podobną sytuacją mieliśmy do czynienia w segmencie komputerów pod koniec XX wieku.
