Зарядка электрокара от бабушки до турбо: как заправить автомобиль и не угробить дорогую батарею

Несмотря на различные сложности, возникающие с распространением электрокаров, особенно в нашей стране, количество машин "на батарейках" каждый год неумолимо увеличивается.

Фото: www.flickr.com by Jakob Härter, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Tesla на зарядке

Где и как заряжать электромобиль

Кто-то уже задумывается над покупкой в будущем такого автомобиля. Соответственно, возникают вопросы об эксплуатационных нюансах. О способах расчета расхода электроэнергии мы писали ранее, сегодня речь пойдет о том, как и где можно заряжать электромобиль.

Знание особенностей каждого метода позволит вам выбрать лучший маршрут и продлить ресурс самого дорогого компонента автомобиля. Это особенно актуально для России, где зарядных станций пока — мизерное количество. По европейским стандартам (а мы в этом плане почти всегда ориентируемся на ЕС) выделяется несколько методов восполнения емкости аккумуляторов электрокаров.

Исследование Американской автомобильной ассоциации (AAA) показывает, что 95% зарядок происходит дома или на работе, где используются "медленные" режимы. Однако для дальних поездок критически важна сеть "быстрых" станций.

Mode 1 и Mode 2: базовый уровень для неторопливой зарядки

Первый режим (Mode 1) — прямое подключение к бытовой розетке без каких-либо средств контроля. Для электромобилей он не применяется и опасен из-за высоких мощностей и рисков перегрузки домашней сети. Во многих странах, как отмечает Международная электротехническая комиссия (IEC), такие подключения запрещены.

А вот Mode 2 — это ваш повседневный "домашний" вариант. В кабеле есть встроенный блок защиты (IC-CPD), который контролирует процесс. Именно такие "умные" провода идут в комплекте с автомобилем. Они работают от обычной (однофазной, ~3.5 кВт) или силовой (трёхфазной, до 11 кВт) розетки. Зарядка батареи ёмкостью 75 кВт·ч на 3.5 кВт займёт более 20 часов, поэтому среди энтузиастов этот метод иронично называют "бабушка". Тем не менее он идеален для ночной подзарядки, когда время не критично, а нагрузка на сеть минимальна.

Mode 3: Интеллектуальная и безопасная зарядка переменным током

Это стандарт для публичных и домашних стенбоксов (AC-станций). Его главное отличие — прямой "диалог" между автомобилем и терминалом по цифровой шине (например, по протоколу PLC). Перед началом процесса системы проверяют заземление, изоляцию и "договариваются" о максимально допустимом токе. Это гарантирует безопасность даже в дождь или снег.

Мощность в Mode 3 ограничена возможностями бортового зарядного устройства (OBC) автомобиля. Большинство современных моделей поддерживают 11-22 кВт AC. Например, Hyundai IONIQ 5 со стандартным OBC на 11 кВт будет заряжаться от 22-киловаттной станции всё равно на 11 кВт. Поэтому полная зарядка даже на мощной AC-станции займёт несколько часов. Этот режим оптимален для торговых центров, офисов и домашних боксов, где автомобиль стоит достаточно долго.

Mode 4: Скоростная зарядка постоянным током для путешествий

Режим постоянного тока (DC) — это основа сетей быстрой зарядки, таких как Ionity, Tesla Supercharger или "Заряжайся!" от "Россетей". Здесь преобразование переменного тока в постоянный происходит внутри самой станции, а не в автомобиле. Выпрямленный ток высокой мощности (от 50 до 350 кВт и выше) подаётся напрямую в батарею, минуя ограничения бортового OBC.

Согласно данным исследования ADAC (Германский автомобильный клуб), DC-зарядка до 80% ёмкости для современных моделей занимает 20-40 минут. Например, Kia EV6 на станции 350 кВт может пополнить запас хода на 100 км менее чем за 4 минуты.

Однако частое использование сверхвысоких мощностей (свыше 150 кВт) может ускорять деградацию батареи, что подтверждают исследования Чалмерского технологического университета (Швеция). Поэтому Mode 4 — инструмент для дальних поездок, а не для ежедневного использования. Интеллектуальная система автомобиля, как правило, динамически ограничивает мощность на высоких уровнях заряда (после 80%) для защиты АКБ.

Неискушенный читатель может подумать, что главное — найти зарядную станцию. Но, находясь, например, в чужой стране, есть риск столкнуться с проблемой соединительного кабеля, который может просто не подойти к розетке вашего электрокара. Увы — в мире пока не существует единого стандарта, как для смартфонов.

Зато есть аж семь типов "вилок" и ответных частей. Конечно, существуют переходники, но не факт, что они окажутся на конкретной зарядной станции. А покупать для себя отдельно кучу адаптеров — довольно дорогое удовольствие (цена одного доходит до нескольких сотен "зеленых"), да и место в багажнике занимать жалко.

Тем более автопроизводители крайне не рекомендуют их использовать, особенно для DC-зарядки. Это может привести к ошибкам в коммуникации, перегреву и аннулированию гарантии на батарею. Но перейдем к конкретным типам соединений.

AC-разъёмы: используется переменный ток

Для медленной и ускоренной зарядки переменным током в мире доминируют два формата:

• Type 1 (SAE J1772). Классический американский и японский стандарт. Однофазный, с максимальной мощностью до 7.4 кВт (реже 9.6 кВт). Характерен для старых моделей Nissan Leaf, Chevrolet Volt, выпущенных для рынка США.
• Type 2 (Mennekes). Европейский стандарт, отличающийся более сложной формой с 7 контактами. Ключевое преимущество — поддержка трёхфазного тока, что позволяет развивать мощность до 22 кВт (а теоретически до 43 кВт) в режиме Mode 3. Этот разъём сегодня является обязательным для всех новых электромобилей, продаваемых в Евросоюзе и, соответственно, в России. 

Именно Type 2 вы найдёте на большинстве общественных AC-станций и домашних стенбоксов. Он стал своеобразной "базовой валютой" для зарядки там, где автомобиль проводит много времени.

DC-разъёмы: ключ к скоростной зарядке в пути

Когда речь заходит о быстрой подзарядке за 20-40 минут, в игру вступают три основных конкурента:

• CCS (Combined Charging System) — эволюция "медленных" разъёмов;
• CCS Combo 1 (для США) — Type 1 плюс два дополнительных силовых контакта снизу;
• CCS Combo 2 (для Европы и России) — это Type 2 с тем же дополнением.

В последнем случае конструкция обеспечивает обратную совместимость: автомобиль с CCS можно заряжать от обычной AC-станции Type 2. Это самый перспективный и мощный стандарт, поддерживающий до 350-400 кВт (сеть Ionity, "Заряжайся!"). Его используют Volkswagen Group, BMW, Mercedes, Hyundai, Kia и многие другие.

CHAdeMO

Японский стандарт, распространённый на автомобилях Nissan, Mitsubishi и некоторых моделях Kia. Отдельный, громоздкий разъём, не совместимый с CCS. Хотя его версия 2.0 поддерживает мощность до 400 кВт, реальная зарядка большинства серийных машин ограничена 50-100 кВт. В Европе и России его распространение сокращается в пользу CCS.

Tesla Supercharger

Как видно из названия, разъём от одноименной компании, используемый в Северной Америке. В Европе же Tesla, следуя местным нормам, с 2019 года устанавливает на автомобили стандартный порт Type 2 (для AC) и CCS Combo 2 (для DC), что делает их полностью совместимыми с общественными сетями.

Что актуально для России?

В РФ, вслед за Европой, де-факто утвердилась связка Type 2 / CCS Combo 2. Подавляющее большинство новых общественных станций, особенно быстрых, предлагают именно кабели с CCS Combo 2. Например, сети "Московский транспорт" или "Лукойл" ориентированы на этот стандарт.

Если ваш автомобиль европейской сборки (например, Volkswagen ID.4, BMW iX, любой новый Hyundai/Kia для нашего рынка), у вас стоит CCS Combo 2. Вы без проблем зарядитесь на 99% станций.

Если у вас японский электромобиль (например, Nissan Leaf), он, скорее всего, имеет порт CHAdeMO. Для зарядки постоянным током вам нужно искать станции с соответствующим кабелем — их меньше, но в крупных сетях они обычно присутствуют.

Таким образом, выбирая электромобиль в России, приоритет стоит отдавать моделям с портом CCS Combo 2 — это гарантирует максимальную доступность инфраструктуры для скоростной зарядки в дальних поездках уже сегодня.