Încărcătoare auto de acasă

Marele dezavantaj al mașinilor electrice este că acestea necesită mult timp pentru a se încărca. Cea mai simplă soluție este utilizarea încărcătoarelor acasă sau la serviciu. Care sunt perspectivele?

Datorită dezvoltării bateriilor și a noilor modele electrice, numărul de mașini electrice din lume a crescut în ultimii ani; nu mai este deosebit de neobișnuit în Ungaria ca o mașină electrică să vină în fața noastră pe drum. Ca urmare a îmbunătățirilor, gama vehiculelor electrice, chiar dacă sunt departe de versiunile lor tradiționale, începe să crească la un nivel care poate fi utilizat confortabil în viața de zi cu zi, iar prețul acestor mașini a scăzut acum atât de mult că companiile conștiente de mediu sau indivizii mai bogați își pot permite „zero emisii”. Ca să nu mai vorbim de revoluția designului - în ultimii ani au ieșit mai multe modele care arată bine chiar și pentru un public care respinge mașinile electrice, ceea ce reprezintă o avansare cel puțin la fel de importantă ca inovațiile tehnice. Există un singur lucru care, în ciuda tendințelor recente de îmbunătățire, provoacă o durere de cap serioasă dezvoltatorilor și utilizatorilor de mașini electrice: încărcarea.

Minute, ore, kilowatti oră

O mașină medie pe benzină sau diesel durează aproximativ un minut și jumătate pentru a realimenta. Dacă luăm, să zicem, 50 de litri (aproximativ 40 kg) de combustibil și calculăm conținutul de energie specific obișnuit (42 megajuli, sau aproximativ 12 kWh pe kilogram), o mașină convențională consumă aproximativ 500 kWh de energie în timpul realimentării - ceea ce este teribil mare, aprox. 5-10 MW înseamnă „capacitate de încărcare” (de fapt mai mulți MJ/s, flux de energie) pentru coloanele convenționale de sondă. Aceasta este cât de multă putere ar trebui să ofere un încărcător electric modern pentru a încărca mașinile noastre electrice în aceeași perioadă de timp pe care omologii lor tradiționali sunt la benzinărie. Chiar dacă, de dragul unei comparații corecte, adăugăm că eficiența mașinilor electrice, inclusiv eficiența încărcării, este de multe ori mai mare decât cea a mașinilor convenționale (adică o fracțiune a unei mașini electrice dispare cu aceeași cantitate de energie) și că până la 10 minute de așteptare (cu atât mai puțină putere) ar fi acceptabilă pentru încărcare, atunci sistemele actuale nu sunt nicăieri. Pe scurt, durează mult să „realimentezi” o mașină electrică.

Dar apoi să rezolvăm confortabil încărcarea mașinii noastre, fără a fi nevoie să cumpărăm altul doar pentru a avea ceva de condus în timp ce unul se încarcă?

Încărcătoare pentru casă

Încărcător unic: încărcător auto cu putere limitată. Avantajul este că nu necesită (o astfel de) priză de înaltă performanță, iar curenții mici de încărcare economisesc mai bine echipamentul și bateria. „Curentul de încărcare redus” este, desigur, relativ înțeles. Chiar și această soluție poate extrage 40 amperi de putere de la priză (acest lucru înseamnă 10 kW de putere efectivă de încărcare la 240 volți în Europa, aproximativ jumătate la 110 volți în SUA), care este adesea de multe ori cantitatea de amperi consumată de întreaga casă. Cu acest dispozitiv este posibil să ne încărcăm mașina în aproximativ 10 ore, este adevărat, atunci autonomia teoretică poate ajunge până la 500 de kilometri (în utilizarea efectivă, caracteristica este mai degrabă 250-300, conform experienței), adică.

Încărcător dual: încărcător de înaltă performanță care poate rezista la curenți de încărcare de până la 80 amperi. Vă permite să vă încărcați complet mașina în maximum 5 ore sau să măriți autonomia cu 90 de kilometri pe oră.

Stații de încărcare publice: „Stații de service electrice”, adică stații de alimentare situate lângă drumuri, pentru călătorii lungi. „Supraîncărcătoarele” de 90 kW ale Tesla (încărcătoare foarte performante) pot încărca 50% din baterii în jumătate de oră. Coloane similare pot fi găsite deja în Ungaria, deși există doar câteva în toată țara. În țările mai dezvoltate, acestea sunt mult mai frecvente, iar rețeaua este în continuă expansiune, conducerea din New York a anunțat ieri că va oferi o acoperire practic completă pentru mașinile electrice în câțiva ani.

Fără fir

O altă mare speranță pentru mașinile electrice din viitor este sistemul de încărcare inductivă fără fir (deja existent), în care mașina are suficient pentru a sta deasupra (sau lângă) încărcătorul și va începe încărcarea (se așteaptă ca soluția să devină banală pe telefoanele mobile în următorii ani). În plus față de avantajele clare (lipsa de fire și prize), soluția are dezavantajul performanței și eficienței mai mici (timpi de încărcare mai lungi) și a prețului ridicat, ceea ce o face să nu fie foarte utilă în comparație cu soluțiile prin cablu încă.

Ce se întâmplă dacă toată lumea umple o mașină noaptea?

Unul dintre cele mai mari avantaje ale încărcătoarelor auto (și, desigur, ale mașinilor electrice) în zilele noastre este „combustibilul” foarte ieftin. În timp ce costul combustibilului unei mașini pe benzină de 8 litri (în momentul redactării acestui articol) este de 28-30 HUF/km, o mașină electrică cu performanțe similare merge dintr-o fracțiune din aceasta, 10-12 HUF (aceasta înseamnă 3 litri de consum). Dacă folosim electricitatea nocturnă și mai ieftină, acest raport este și mai favorabil (în Ungaria, stâlpii de umplere ELMŰ plasați ar putea fi folosiți gratuit până în decembrie anul trecut). Deși acest lucru este încă prea mic pentru a aduce înapoi diferența uriașă de preț pentru mașinile electrice într-o viață, este clar că mașinile ieftine vor fi principala atracție a vehiculelor electrice odată cu reducerea costurilor.

Cu toate acestea, acest lucru va necesita schimbări majore nu numai din partea consumatorului, ci și din partea „producătorului”, deoarece rețeaua electrică actuală pur și simplu nu ar putea rezista la un încărcător de 20 kW pentru toată lumea. Dacă aprox. Doar jumătate din 3 milioane de mașini ar fi electrice și se spune că o treime dintre ele ar fi încărcate la un moment dat (aceasta este o estimare destul de benignă și nici măcar nu am vorbit despre camioane și autobuze în acel moment), ar fi au o sarcină suplimentară îngrozitoare de nu mai puțin de 10.000 de megawați. rețeaua națională. Acesta este de aproape o dată și jumătate cel mai mare consum de energie electrică înregistrat vreodată în Ungaria și corespunde a 10 noi unități Paks. În plus, evoluția zilnică a consumului de energie electrică ar fi complet transformată, ceea ce ar putea deranja prețurile actuale ale energiei electrice.

O unitate laterală interesantă: o centrală electrică cu celule de combustibil

În plus față de mașinile electrice convenționale, alți reprezentanți ai vehiculelor cu emisii zero, mașinile cu celule de combustibil, au suferit, de asemenea, o dezvoltare semnificativă în ultimul deceniu. Amiralul tehnologiei este în mod clar fabrica de mașini Honda, care în 2007 a introdus FCX, un SUV cu pile de combustibil care este confortabil de utilizat în viața de zi cu zi.

Mașinile cu celule de combustibil funcționează și cu energie electrică, dar energia nu este obținută de la priză ci de la o celulă de combustibil de la bord, care generează electricitate în timpul „electrolizei inverse” a hidrogenului și produce vapori de apă ca produs secundar. Eficiența soluției se apropie de mașinile electrice plug-in fără a trebui să țină cont de timpii de încărcare lungi (cu toate acestea, unitatea celulară are multe dezavantaje datorită stocării delicate, periculoase și costisitoare a hidrogenului).

Honda a dezvăluit un fel de centrală electrică la domiciliu numită Home Energy Station (HES) nu numai pentru mașină, ci și pentru „uz casnic”. Celula de combustibil de acasă este capabilă să producă hidrogen din gazul conductei (similar metodelor de producție pe scară largă), care (conform producătorului) rezolvă, pe de o parte, sursa de alimentare a apartamentului și, pe de altă parte, produce suficient hidrogen pentru mașina cu celule de combustibil din garaj. Cu toate acestea, o soluție de sunet bun are o serie de dezavantaje, cum ar fi capacitatea de a produce un rezervor de hidrogen peste noapte în același mod în care încărcătoarele de acasă încarcă o mașină electrică, iar dependența de rețeaua de gaz nu duce într-adevăr la o funcționare ecologică. amprentă ecologică mult mai mică).

Se poate vedea, așadar, că, deși a existat într-adevăr o dezvoltare remarcabilă în infrastructura mașinilor electrice în ultimii ani, flota de mașini complet sau chiar în mare măsură electrică este încă foarte departe. Soluția pentru aceasta ar putea fi centralele electrice domestice, adică sistemele de generare a energiei electrice independente de rețeaua națională, dar acestea ar merita deja un articol separat.