Зарядные станции для электромобилей: типы и их особенности

Тип разъёма.

В настоящий момент не существует какого-либо одного международного стандарта коннекторов для заряда электромобилей. В США в качестве базового принят TYPE-1, Tesla использует свой собственный тип разъёмов, в Европе разъёмы типа TYPE-2, японские электромобили оснащаются разъёмами CHAdeMO, а в Китае используют собственный тип — GB/T. Поэтому, первым показателем, который надо занести в список характеристик станции будет тип коннектора на вашем электромобиле или тех электромобилях, которые будут заряжаться на станции. К слову сказать, это актуально для тех станций, которые оснащены встроенным кабелем с разъёмом для заряда. Если же вы устанавливаете станцию не с интегрированным кабелем, а с розеткой, то заряжаться на ней теоретически сможет любой электромобиль при использовании зарядного кабеля с подходящими коннекторами на разных концах. Такие кабели, как правило владельцы электромобилей возят с собой.

Где зарядить электромобиль

Уличные зарядные станции существуют далеко не во всех российских городах, хотя их количество увеличивается. Поэтому стоит заранее позаботиться о способе зарядке.

С большинством моделей в комплекте поставляется соединительный кабель. Нередко производитель укомплектовывает автомобиль адаптером как для обычной, так и для трехфазной розеток.

Безусловно, лучше использовать трехфазную розетку, так как от розетки на 220В время зарядки увеличится (аккумулятор на 85 кВт/ч от обычной розетки будет заряжаться около 33 часов, от трехфазной – в 4 раза быстрее).

В продаже также имеются зарядные станции, которые бывают настенными (их удобно монтировать в гаражах) и стационарными в виде столба, устанавливаемого на улице. В состав таких станций входят зарядка с силовым кабелем, защитный кожух, элементы крепления, дисплей (с его помощью можно получить информацию о процессе зарядки) и некоторые другие составные части в зависимости от модели агрегата и производителя. Многие станции изначально задумывались как универсальные, чтобы подходить к большинству существующих моделей электрокаров.

Сам процесс зарядки крайне прост: нужно всего лишь достать соединительный кабель и вставить его одним концом в розетку, а другим – в разъем, находящийся в машине

Очень важно, чтобы розетка была заземлена, иначе процесс просто не начнется (автомобиль автоматически определит отсутствие заземления)

Как заряжать электромобиль

В России электрокары становятся популярнее каждый год, но всё же они менее распространены, чем авто на бензине или газе. Именно поэтому мест для зарядки меньше, чем традиционных заправок

Важно разобраться, как правильно заряжать электромобиль

Заправка возможна одним из четырёх способов:

• Посредством обыкновенной розетки, где напряжение составляет 220 В. Автолюбители всё чаще отказываются от этого метода, так как он самый ненадёжный.
• С помощью бытовой электросети с переменным током. Это более предпочтительный, чем предыдущий, способ. Потому что используется специальный зарядной кабель, отличающийся повышенной защитной.
• Трёхфазная зарядка — наиболее безопасный метод. Его главный плюс — возможность полного контроля над зарядным процессом.
• Быстрая зарядка электрокара на специальной автостанции — возможность оперативно (буквально за полчаса) зарядить аккумулятор.

При быстрой зарядке на специальной автостанции есть и минус. Некоторые авто можно зарядить оперативно только на 80%, а оставшаяся зарядка займёт больше времени, например, Nissan Leaf.

Преимущества и недостатки переменного тока

Непосредственно аккумуляторы всегда заряжаются постоянным током. Поэтому в электромобиль встроено зарядное устройство, которое преобразует поступающий со станции переменный ток в постоянный и регулирует параметры зарядки. Как уже отмечалось, наличие такого устройства для любого электромобиля обязательно, иначе он не сможет подзарядиться в критической ситуации.

Зарядные станции на переменном токе компактны и имеют простую конструкцию, что обусловило их массовое использование

Конструкция станции на переменном токе предельно простая. В ней есть системы защиты как электромобиля, так и электрической сети от нештатных ситуаций, и, при необходимости, биллинговая система, позволяющая продавать услугу зарядки.

Тем не менее размещение основных узлов зарядного устройства на борту электромобиля ограничивает скорость зарядки на переменном токе. Чем выше скорость зарядки, тем больше сила тока. В свою очередь, это влечет за собой увеличение массы и габаритов электронных узлов, отвечающих за зарядку. А еще увеличение скорости зарядки потребует улучшения отвода тепла от электронных узлов. Ограничения по массе, габаритам и возможностям отвода тепла в легковом электромобиле определили предел тока зарядки в 32 А. Он характерен как для большинства массовых моделей электромобилей.

Некоторые электромобили поддерживают зарядку переменным током 63 А. Например, она есть в автомобилях Renault Zoe. Время «заправки» для пробега в 500 км сокращается до 1,5 ч.

Карта заправок электромобилей

Постепенно электрификация ТС охватывает новые территории. Все больше автопроизводителей начинают выпускать электрокары в различных ценовых сегментах. Поэтому появление новых станций зарядки для электромобилей растет ежегодно в геометрической прогрессии. Особенно это заметно в России, если 5 лет назад об этих заправках практически никому ничего не было известно, то сейчас уже появляются коммерческие зарядные станции в отдалении от Москвы и Санкт-Петербурга.

Станции зарядки электромобилей в России на карте

Достаточно посмотреть на яндекс карте зарядные станции, то можно заметить, как обширна география распространения машин на элетротяге в рамках всей России.

Зарядки для электромобилей в Москве

Но пальма первенства по количеству зарядных станций принадлежит столице. Это не удивительно, потому что в Москве сосредоточено больше всего электрокаров по России.

Зарядки для электромобилей в Санкт Петербурге

На втором месте по концентрации зарядных станций вполне закономерно расположилась другая российская столица, культурная – Санкт-Петербург.

Карта суперчаджеров Тесла

При поездках в Европу на своем электромобиле лучше всего пользоваться фирменным сервисом от Tesla на станциях «сверхбыстрой» зарядки – суперчаджерах. Их расположение можно найти на официальном сайте компании.

Ультрабыстрые зарядные станции

Это стационарные станции с большой выдаваемой на заряд мощностью и с не съёмными зарядными кабелями. В группу ультрабыстрых станций входят как зарядные станции постоянного, так и переменного тока. Есть три условных больших группы:

• Зарядные станции постоянного тока с мощностью 50 кВт (два типа разъёмов).
• Зарядные станции переменного тока с мощностью 43 кВт (один тип разъёма).
• Tesla Supercharger — зарядная станция постоянного тока с мощностью 120 кВт.

Ультрабыстрые зарядные станции на сегодняшний день — самый быстрый способ зарядить электромобиль. Их можно встретить на автомагистралях или крупных публичных парковках. Такие станции обеспечивают постоянный или переменный ток большой мощности и могут зарядить автомобиль до 80% за 20-40 минут. В большинстве случаев ультрабыстрые станции отключаются, когда аккумулятор электромобиля заряжен примерно на 80%, чтобы защитить батарею и продлить срок её службы.

Ультрабыстрая зарядка может использоваться только на тех автомобилях где возможность её применения предусмотрена изначально и присутствует специализированный тип зарядного разъёма.

Зарядные станции с разъёмом CHAdeMO обеспечивают мощность заряда до 62,5 кВт при постоянном токе 125 А и напряжении 500 В. Следом за ними идут разъёмы Combined Charging System (CCS) с мощностью заряда 50 кВт. и также работающие с постоянным током. Оба этих типа разъемов обычно заряжают электромобиль до 80% за полчаса в зависимости от емкости аккумулятора и начального уровня заряда.

Помимо разъёмов для ультрабыстрых зарядных станций постоянного тока существует ещё один разъём для трёхфазного переменного тока — Type 2, способный обеспечивать мощность заряда 43 кВт. (при трёхфазном токе 63 А). Ультрабыстрые зарядные станции переменного тока заряжают электромобили за то же время, что и аналогичные станции постоянного тока в зависимости от емкости батареи и начального уровня заряда аккумулятора.

Отдельно в классе ультрабыстрых зарядных станций стоит разъём Tesla Type 2 на станциях Tesla Supercharger. Эти станции способны выдавать до 120 кВт. К сожалению, воспользоваться такой мощностью могут только владельцы автомобилей Tesla.

Класс ультрабыстрых зарядных станций стремительно развивается и в ближайшие 3-5 лет запланировано увеличение мощности станций сначала до 150 кВт, а затем до 350 кВт, что значительно сократит общее время зарядки.

Список электромобилей с возможностью ультрабыстрой зарядки и разъёмами типа CHAdeMO, включают в себя Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander PHEV и Kia Soul EV. Список CCS-совместимых модели включает BMW i3, VW e-Golf и Hyundai Ioniq Electric. Tesla Model S и Model X могут использовать исключительно зарядные станции Supercharger, и единственная модель, которая в настоящее время может заряжаться от ультрабыстрой станции переменного тока с разъёмом Type 2 — это Renault Zoe.

Модели зарядных устройств для электромобиля

Ассортимент устройств зарядных для электромобиля постепенно расширяется. В данный момент на рынке наибольшим спросом пользуются следующие модели:

ClipperCreek HCS-40 – одна из самых востребованных станций. Причина её популярности кроется в её универсальности, поскольку она подходит для многих популярных авто, включая БМВ и3, Ford Focus Electric, Ford C-Max и др. Устройство оборудовано индикаторами, дающими возможность узнать об уровне заряда и возможных неполадках в его работе. Прибор рассчитан на работу с напряжением 208-240В при силе тока 32А. Стоимость его составляет чуть больше 560$.

Terra 53 и Terra 23 – стационарные модели, отличающиеся мощностью заряда (50 и 20 квт), разработанные шведско-швейцарским концерном

Устройства имеют следующие преимущества: во-первых, состоят из нескольких силовых модулей (если один выйдет из строя, система автоматически перенастроится на другой режим работы), во-вторых, программное обеспечение может быть обновлено удаленно, что облегчает модернизацию приборов, в-третьих, при работе они не создают много шума, что немаловажно при размещении их в общественных местах

Aerovironment RS EV. Марка заслужила на рынке достойную репутацию (компания занимается изготовлением зарядных устройств уже более 20 лет). Данное зарядное устройство относится к категории мощных (240 В и 30А), в результате чего с его помощью получится зарядить автомобиль примерно в 5 раз быстрее, чем при использовании стандартного шнура, поставляемого в комплекте. Большим плюсом является солидный срок гарантии, равный 3 годам. Цена – около 800$.

Siemens Versicharge 30. Компанию Siemens нельзя назвать новичком в сфере электроники. Инженерами фирмы было разработано зарядное устройство, способное зарядить любую машину меньше, чем за 4 часа. Есть опция и длительной зарядки, которая может пригодиться, когда транспортное средство ставится заряжаться на всю ночь. Весит агрегат чуть больше 7 кг, имеет светодиод, позволяющий определить, насколько заряжен аккумулятор, стоит 499 американских долларов.

GE WattStation. Этот зарядник выглядит очень стильно и даже несколько футуристично. 5,5-метровый шнур сворачивается кольцом и аккуратно убирается в специально предназначенный для него паз. Прибор имеет надежную прочную конструкцию, дающую возможность использования его при плохих погодных условиях (во время дождя, снега и т. д.). Оснащается кронштейном для удобного крепления к стене и кнопкой для полного выключения, сводящего на нет возможность потребления электроэнергии в режиме ожидания. Батарея авто от WattStation зарядится за 4-8 часов, стоит агрегат 440$.

Juicebox Pro 40A – компактный аппарат, стоимостью 610 долларов. Его допускается использовать с абсолютно любым источником питания. Помимо своих небольших размеров, Juicebox оснащен Wi-Fi, через который можно подключиться к серверу компании и управлять зарядником удаленно.

Leviton EVB32-M8L EVR-Green 320 – надежное, долговечное и безопасное в эксплуатации зарядное устройство с 5,5-метровым кабелем, рассчитанное на 32А. В случае сбоя при зарядке процесс возобновляется в автоматическом режиме.

Это далеко не все зарядные станции для электромобилей, к тому же, не прекращается разработка новых устройств.

Мощность зарядного устройства на борту электромобиля

На сегодняшний день большая часть электромобилей оснащена штатными зарядными устройствами с мощностью 3,6 или 7,2 kW и именно такую мощность электромобиль будет забирать из зарядной станции, даже если последняя будет способна выдать 11 или 22 kW. Соответственно, при выборе подходящей зарядной станции, смотрим на мощность штатного зарядного устройства обслуживаемого электромобиля: если оно 3,6 kW, то выбирать станцию с мощностью 22 kW нет смысла. Она просто не будет использоваться на полную мощность. Если вы выбираете зарядную станцию для дома — поинтересуйтесь у друзей и знакомых, какой мощности бортовые зарядные устройства установлены на их электромобилях (на случай, если они придут к вам в гости «подзарядиться»), если вы выбираете зарядную станцию для общественной парковки в бизнес-центре или жилом доме, то имеет смысл выбирать модель с запасом по мощности, чтобы соответствовать возможностям заряда наиболее мощных электромобилей.

2017

Электричекая заправочная станция в Екатеринбурге

В центре Екатеринбурга, на улице Бориса Ельцина, установлена и пущена в эксплуатацию единственная в городе ЭЗС (электричекая заправочная станция). В 2013 году станция была установлена возле БЦ «Президент», но летом 2016 года демонтирована по техническим причинам. В декабре 2017 года обновленная электрозаправка заработала по соседству – возле здания АО «ЕЭСК».

Станция быстрой зарядки электромобилей позволяет за полчаса подзарядить аккумулятор электромобиля до 80% емкости. ЭЗС соответствует всем современным требованиям безопасности и энергоэффективности и обеспечивает заряд постоянным током в режиме Mode 4 в соответствии со стандартом международного протокола CHAdeMO.

Чтобы воспользоваться услугами зарядной станции, водителю электрокара надо обратиться в Центр обслуживания клиентов АО «ЕЭСК», расположенный в нескольких метрах от станции, и получить карточку доступа.

Отметим, что ранее техническим обслуживанием инновационной заправки занималась специализированная организация. Теперь поддержание технической исправности оборудования ЭЗС, установленной на ул. Б.Ельцина, энергетики АО «ЕЭСК» будут осуществлять самостоятельно.

В Европе создадут масштабную сеть зарядных станций для электромобилей

BMW Group, Daimler AG, Ford Motor Company и Volkswagen Group, включая Audi и Porsche, 3 ноября 2017 года объявили о создании совместного предприятия Ionity, которое займется разработкой и строительством сети высокомощных зарядных станций для электромобилей по всей Европе. Всего запланировано строительство примерно 400 станций сверхскоростной зарядки к 2020 году, что сделает путешествия на электромобилях на дальние расстояния комфортными. Подробнее здесь.

В Казахстане установят 120 электрозарядных станций для авто

В Казахстане Минэнергетики республики до конца 2017 года в Алматы и Астане установит 100 электрозарядных станций для электромобилей. Еще 20 ЭЗС для мгновенной зарядки будут расположены вдоль республиканской трассы Астана-Алматы. В Астане первые электрозаправочные станции уже появились на территории аэропорта и железнодорожного вокзала «Нурлы жол», а в Алматы ЭЗС установили в центральной части города.

По данным Ассоциации казахстанского автобизнеса, новые ЭЗС соответствуют мировым стандартам IEC 62 196−2 и IEC 61 851−1 и способны зарядить электромобиль за время от 1 до 4 часов. На одной ЭЗС можно зарядить одновременно четыре электромобиля. Мощность каждой установленной ЭЗС составляет 51 кВт.

На сентябрь 2017 года в Казахстане насчитывается более 200 электромобилей. И если сейчас они используются для передвижения лишь по городу, то развитие сети ЭЗС позволит совершать поездки за его пределами.

Сколько стоит зарядка электромобиля дома?

Большинство электромобилей, принадлежащих потребителю, в основном заряжаются дома, где часто рекомендуется устанавливать систему 2 уровня. Эти системы стоят около 500-600 долларов от производителей, хотя на рынке вы увидите несколько более низкие цены (и более дорогие варианты). В дополнение к EVSE стоят затраты на установку, которые могут начинаться примерно от 300 долларов США в зависимости от вашего дома и электрика, предоставляющего услугу. Как заряжать электромобиль?

Владельцы бизнеса, которые хотят установить зарядное оборудование для сотрудников и потребителей, сталкиваются с аналогичными расходами.

Примечание. Федеральные и государственные субсидии выделяемые на зарядные станции EV доступны как для коммерческих, так и для домашних зарядных устройств. По меньшей мере 30% стоимости зарядной станции могут покрываться за счет налоговых кредитов и других скидок. Самые большие субсидии в Онтарио, Канада покрывающие 50% EVSE и затраты на установку до 1000 долларов США.

Предполагая, что вы платите примерно в среднем по стране 0,11 доллара за киловатт-час (кВт-ч), добавив 125 км к Nissan Leaf, будет стоить менее 3,00 долларов США. Иными словами, по оценкам EPA, это транспортное средство обходится в 0,96 доллара на каждые 40 км пути.

Зарядные станции EV для модели Tesla S, которая имеет диапазон более 400 км в нескольких плафонах, будет стоить ближе к 5 долларам США в радиусе 200 км и 10 долларов за полную батарею от нуля. По сравнению со средней стоимостью топлива в 2,25 доллара за галлон и средней экономией топлива в 40 км на галлон потребуется около 22,50 доллара, чтобы получить тот же диапазон (400) на бензиновом автомобиле.

Если вы заряжаете более низкий диапазон PHEV, стоимость измениться незначительно. Вы можете отказаться от зарядного устройства 2 уровня и подключить его к любой розетке дома. В таких моделях, как Ford Fusion Energi (9 часов), вы можете подключиться на всю ночь и с утра получить диапазон в 30 км.

А как насчет гибридных версий автомобилей, на которые помимо традиционных двигателей устанавливаются электрические силовые агрегаты? Экономят ли гибридные машины наши деньги или все-таки это миф?

Если электрические машины имеет огромную выгоду по стоимости эксплуатации автомобилей по сравнению с традиционными транспортными средствами, то экономическая выгода от приобретения гибридных машин не так очевидна, с условием того, что их первоначальная стоимость не сильно отличается от стоимости полностью электрических машин. Чтобы окупить затраты при покупке гибридной машины требуется значительно больше времени (пробега), чем для электрических машин. 

К примеру по результатам Американского исследования (смотрите таблицу), выяснилось, что для того, чтобы окупить затраты на приобретение гибридной Toyota Highlander необходимо проехать 220,000 миль или 354,000 км. Только после этого переплаченные деньги за гибридную версию автомобиля начнут оправдывать покупку гибрида!!!

Немного хотелось бы сказать об исследовании. Для этого сравнивались одинаковые модели, как с обычными бензиновыми двигателями, так и с гибридной силовой установкой. Сравнение заключалось в количестве расхода топлива. Средняя цена бензина, которая учитывалась в исследовании, составила 3,4 долларов за галлон (4,55 литра или 26,90 руб за 1 литр бензина). Также учитывалась разница в цене новых автомобилей. Далее специалисты рассчитали для наиболее популярных гибридных машин, какой километраж они должны проехать, прежде чем окупить переплату при их приобретении. Результаты удивили всех участников автомобильного рынка. Так, большинство гибридных машин не дают возможность владельцу быстро окупить переплату при покупке. Для этого необходимо проехать огромное количество километров, прежде чем владелец начнет выходить в плюс за счет экономии на топливе.

К тому же стоит отметить, что в исследовании не включались плановые расходы на замену аккумуляторной батареи, которая питает электромотор. Хотя и производители заверяют, что батарея минимально служит 160,000 км, со счетов непредвиденные расходы также не стоит списывать.

Поэтому если Вы не собираетесь путешествовать на гибридном автомобиле по всему миру, то его покупка не целесообразна, так гибридный автомобиль при небольших пробегах не сэкономит Вам ни копейки.

В то же время исследование показало, что есть один гибридный автомобиль, который очень скоро после покупки, начнет окупаться за счет меньшими тратами на топливо. Им оказался Lincoln MKZ. Все дело в том, что в США традиционная и гибридная версия стоит практически одинаково. Благодаря этому покупка этой модели очень выгодна по сравнению с бензиновой версией.

Как Вы думаете, какой гибридный автомобиль самый невыгодный? Если Вы думаете, что это Toyota Highlander, о котором мы написали выше, то это не так. На самом деле это гибридный автомобиль БМВ Active 3. Просто исследователи не смогли вместить его на график окупаемости переплаты. Так для того, чтобы окупить переплату гибридной «трешки» необходимо как минимум проехать 2 млн. километров. Подумайте только, каждый литр экономии топлива, увеличил стоимость автомобиля в США на 6400 долларов по сравнению с бензиновой моделью 335i.

Зарядка EV: как подготовиться и что вам необходимо знать

Начало работы с подключаемыми машинами может показаться пугающим, особенно когда есть так много факторов, которые входят в зарядку вашего автомобиля. Вот несколько способов избежать распространенных ошибок когда вы будете использовать зарядные станции EV:

Узнайте о субсидиях перед покупкой. Этот совет относится к скидкам на покупку авто. Знание вашей окончательной (пост-стимулирующей) цены упростит ваше решение. Фактор сокращения затрат на топливо и техническое обслуживание, а также для прогнозирования стоимости владения в предстоящие годы. Убедитесь, что ваша электрическая система готова. Сила тока важна при установке зарядной станции, поэтому убедитесь, что область, в которой вы планируете поставить станцию, сможет обрабатывать необходимые мощности. Общайтесь с электриками в вашем районе, чтобы узнать, сколько будет стоить установка станции. Найдите станции рядом с работой и другими регулярными остановками. Зная, что у вас есть варианты зарядки рядом с вашей работой, любимый парк или другая регулярная остановка, вы легко сможете получить мощность 2-го уровня, когда будете заниматься своей рутиной. Знайте, где бесплатные зарядные устройства. В дополнение ко многим платным общественным станциям доступно множество бесплатных опций. Узнайте, где они находятся в вашем районе, и воспользуйтесь преимуществами, когда обстоятельства имеют смысл. В некоторых случаях дилеры, продающие вашу модель EV, позволяют клиентам бесплатно заряжать транспортное средство

Обратите внимание на удобные быстрые зарядные устройства. Быстрая зарядка рядом с вашим домом вам пригодится, когда вам понадобится полная батарея

Исследуйте экономию в нерабочее время. Пиковые затраты на электроэнергию могут составлять в три раза больше стоимости во время вне пиковых периодов. Узнайте, предлагает ли ваш поставщик коммунальных услуг какие-либо программы для водителей EV, чтобы использовать самые низкие тарифы.

Что такое Smart Charging?

Чтобы справиться с потреблением больших сетей, не превращаясь в дорогостоящие, грязные источники электроэнергии, многие коммунальные предприятия начали использовать стоимость времени (TOU) для деловых и бытовых клиентов. Идея заключается в том, чтобы взимать более высокие ставки за пиковые периоды, чтобы побудить пользователей переводить потребности в мощности с высоким спросом в часы без пика.

Интеллектуальная зарядка идет еще на один шаг, поскольку позволяет использовать переменную мощность в пиковые и непиковые времена. Некоторые пилотные программы уже начались для владельцев EV, которые хотят заряжать свои автомобили по самой низкой цене. Используя такую ​​программу, поставщик услуг замедляет заряд, когда спрос становится высоким, а затем возвращается к обычной зарядке, когда спрос в сети ослабевает.