Ładowarki do samochodów elektrycznych. Rodzaje, gniazda i na co zwracać uwagę

Ładowarki do samochodów elektrycznych są jeszcze bardziej skomplikowane niż obecność USB-C w iPhone’ach i wywołują więcej emocji niż paliwo E10. Dostępnych jest wiele rodzajów ładowarek, auta wyposażane są w różne gniazda, a więc czy można mówić tutaj o jakimkolwiek standardzie? Tak, znajdziemy ich sporo, ale ewidentnie widać, że na rynku krystalizują się zwycięzcy. Dlatego serdecznie zapraszam Was do lektury kompendium na temat ładowania samochodów elektrycznych od strony samych ładowarek, kończąc na rodzajach gniazd w samych autach typu EV.

Ładowarki do samochodów elektrycznych to nie jest krótki temat

Niewątpliwie jednym z największych przekleństw kierowców aut elektrycznych stanowi proces ich ładowania. Jakkolwiek nie ubrać tego w wyższą konieczność robienia przerw w trakcie jazdy, okazję na regenerację sił, po prostu rozprostowanie nóg itp., tak wciąż wiąże się to z różnymi trudnościami. Mogą one być związane ze znalezieniem odpowiedniej stacji na trasie, jej dostępnością lub… kompatybilnością z naszym autem. W końcu ładowarki do samochodów elektrycznych nie są uniwersalne i ot tak nie nadają się do każdego EV.

Główna rozterka sprowadza się do różnych rodzajów gniazd do ładowania. Przez lata rozwoju rynku pojawiło się wiele typów wtyczek, które były promowane zarówno bezpośrednio przez producentów samochodów, jak i uniwersalne standardy. Te ostatnie rodziły się przede wszystkim niezależnie na różnych kontynentach. Dlatego dopiero od niedawna można odnieść wrażenie, że całość powoli się normuje.

Podział na rodzaj prądu ładowania

Jednak zanim przejdziemy do samych rodzajów gniazd ładowania aut elektrycznych, to trzeba wiedzieć, jakim prądem będziemy regenerować akumulatory. Bezpośrednio przekłada się to m.in. na czas całego procesu, choć zawsze pamiętajmy, że wiele czynników wpływa na to, ile elektryk musi być podłączony do zasilania. Kluczowe są warunki atmosferyczne (im niższa temperatura, tym dłużej), stan akumulatora, wyposażenie samochodu przykładowo w pompę ciepła, a także moc samej ładowarki pokładowej.

Ładowarki AC (prąd przemienny)

Ładowarki do samochodów elektrycznych, które chcemy wykorzystywać w momencie, gdy mamy sporo czasu wolnego od jazdy, najczęściej będą opierać się o prąd przemienny (AC). Są one powszechnie stosowane w gospodarstwach domowych, hotelach, parkingach i innych lokalizacjach, gdzie ewidentnie możemy odstawić auto na dłużej.

Akumulatory trakcyjne w samochodach elektrycznych, czyli te, z których silniki pobierają energię do działania, muszą być ładowane prądem stałym (DC). Dlatego konieczna jest dodatkowa ingerencja konwerterów, które odpowiednio dostosują wszelkie parametry. W tym wypadku mówimy o ładowarkach pokładowych aut elektrycznych, które mogą okazać się w wielu przypadkach wąskim gardłem.

To oczywiście przekłada się bezpośrednio na wydłużony czas ładowania samochodu. Ładowarki, wykorzystujące prąd przemienny, najczęściej oferują moc 11 lub 22 kW, czyli taką, która pozwala większość aut elektrycznych naładować maksymalnie w ~8 godzin. Jak wspomniałem, idealne do domowych zastosowań lub w ramach dłuższych postojów. Warto więc zwrócić uwagę przy wyborze auta elektrycznego, czy jego konfiguracja obejmuję ładowarkę pokładową o mocy 11 kW, bo w niektórych modelach producenci oferuję płatną opcję, umożliwiającą podniesienie tej wartości do 22 kW. W tym wypadku dwa razy wyższa moc to niemalże dwukrotnie krótszy czas ładowania.

Prąd przemienny (AC) jest jeszcze powszechnie stosowany w hybrydach typu Plug-In (PHEV), a więc doładowywanych z gniazdka (np. test Jeep Wrangler 4xe). Ze względu na ograniczoną pojemność akumulatorów trakcyjnych jedynie w wyjątkowych sytuacjach producenci decydują się na możliwość ładowania ich prądem stałym (patrz: test Mitsubishi Eclipse Cross lub test Mercedes GLC Coupe 300e).

Ładowarki DC (prąd stały)

Wyjeżdżając w daleką trasę, będziemy szukać ładowarek do samochodów elektrycznych, które wykorzystują prąd stały (DC). Z poprzednich akapitów dowiedzieliście się, że jest on bezpośrednio wykorzystywany do ładowania akumulatorów trakcyjnych. Korzystając z takiej stacji, znacząco przyspieszamy proces regenerowania energii w ogniwach.

Stacje ładowania DC to najczęściej komercyjne usługi dostarczane przez firmy trzecie, czyli operatorów pokroju GreenWay, Orlen Charge, Ionity i innych. Co miesiąc pojawiają się kolejne lokalizacje, w których możemy podłączyć samochód do ładowania. Same stacje stają się też coraz mocniejsze i tu właśnie dochodzimy do tempa odzyskiwania energii. Patrząc na ładowarki do samochodów elektrycznych, które przekazują prąd stały (DC), coraz częściej będziemy mówić o mocy 100 kW. Oczywiście bardziej powszechne są te, które oferują 40 lub 50 kW, ale trend jest ewidentnie wzrostowy. W tym wypadku mówimy o platformach 400 V lub nawet 800 V. Dzisiejsze limity to okolice 350 kW na jeden punkt ładowania.

Wykorzystując możliwie szybką ładowarkę do samochodów elektrycznych, która stawia na prąd DC, zawsze musimy mieć z tyłu głowy różne charakterystyki przebiegu ładowania. W tym wypadku dobitnie zauważymy, że auta nie ładują się przez cały czas z maksymalną mocą. Ta występuje najczęściej w środkowym etapie, ale sam proces ładowania omówimy zapewne w osobnym artykule. Teraz jeszcze warto wiedzieć, że jeśli jedna stacja ładowania oferuje dwa punkty przyłączeniowe, to oferowana przez nią moc najczęściej będzie dzielona na dwa auta. Dlatego warto wybierać rzadziej oblegane punkty.

Rodzaje gniazd do ładowania w samochodach elektrycznych

Za moment poznacie w szczegółach rodzaje gniazd, które stosowane są w samochodach elektrycznych. W dużej mierze skupię się na standardach powszechnie stosowanych w Europie, gdyż co kraj to obyczaj, a w tym wypadku co kontynent, to obyczaj. Niemniej jest to jednocześnie bardzo ważna informacja dla tych, którzy mogliby zastanawiać się nad zakupem samochodu elektrycznego chociażby ze Stanów Zjednoczonych.

W takim wypadku może okazać się, że będziemy musieli dodatkowo kupić odpowiednią przejściówkę lub adapter. Ogólnie nie ma z nimi większego problemu w kontekście dostępności lub różnorodności, ale produkty gorszej jakości mogą sprawiać niedogodności w komunikacji pomiędzy ładowarką i komputerem naszego elektryka. Również trzeba liczyć się z tym, że w zależności od przejściówki mogą pojawić się ograniczenia związane z obsługiwaną mocą ładowania. Tymczasem przejdźmy do konkretów.

Gniazdo Type 2 na dobry początek

Gniazdo Type 2 inaczej nazywane jest Mennekes, czyli od nazwy firmy, która opracowała dany standard. Taki sposób wprowadzania dodatkowych określeń przewijać się będzie jeszcze kilka razy. Co bardziej precyzyjni mogą też Type 2 znać w formie wtyczki IEC 62196, ale czas przejść do konkretów.

Przede wszystkim musicie wiedzieć, że gniazdo Type 2 to standard, który spotkamy w całej Europie i jest to najpopularniejsza wtyczka. Spotkamy je nie tylko w formie ładowarek stacjonarnych, ale przede wszystkim jako osobne kable. O zasilanie możemy zadbać na kilka sposobów.

Type 2 to w głównej mierze gniazdo, które wykorzystujemy do ładowania prądem przemiennym (AC), choć trzeba dodać, że technologia przewiduje także wykorzystanie prądu stałego (DC). Niemniej na tę chwilę tylko jeden producent zdecydował się na taki ruch i jest to Tesla, o której nieco później. Wszyscy inni producenci stawiają po prostu na ładowanie prądem przemiennym w różnych wariantach mocy. Najczęściej jest to 11 kW, a czasami 22 kW. W przypadku hybryd typu Plug-In (PHEV) spotkamy się jeszcze z 7,4 kW, a zupełnie niespotykaną mocą jest 43 kW (wyjątek: Renault Zoe). W końcu pamiętajmy, że w tym wypadku kluczowe znaczenie ma technologia ładowarki pokładowej w samochodzie.

W ten sposób na jednym końcu mamy wtyk do gniazda Type 2, a na drugim możemy mieć oczywiście stację zasilania, ale równie dobrze żeński odpowiednik Type 2. Większość nowo stawianych stacji ładowania pojazdów elektrycznych już nie oferuje przytwierdzonego na stałe kabla Type 2. Jest za to gniazdo, więc o formę podłączenia musimy zadbać sami, kupując i wożąc ze sobą odpowiedni kabel.

Inną opcją są ładowarki mobilne, które możemy podłączyć do… zwykłych gniazdek 230 V. Jednak w takim przypadku ograniczamy się do mocy 3,6 kW (16 A), czyli prawdopodobnie najwolniejszego możliwego ładowania. Przykładowo samochód o małej pojemności akumulatora (~50 kWh) odzyska w ten sposób całą energię dopiero po kilkunastu godzinach. Dlatego jest to najczęściej opcja awaryjna. Swoją drogą też trzeba pamiętać, że większość tego typu ładowarek wymaga uziemienia (standard schuko).

Uniwersalność gniazda Type 2 sprowadza nas jeszcze, a może nawet przede wszystkim, do powszechnych zastosowań domowych. To właśnie rozwiązanie przewidziane, aby podłączać samochód do ładowania chociażby na noc. W tym celu potrzebujemy łącza trójfazowego (tzw. siła, 400 V, 16 A lub 32 A z dodatkowym zabezpieczeniem, patrz: test Green Cell Habu) lub wallboxa, które pozwolą nam przekazać odpowiednią moc do auta. To tak naprawdę najbardziej zalecane ładowarki do samochodów elektrycznych, bo pozwalają odpowiednio szybko odzyskać energię (najczęściej do ~8 godzin) przy jednoczesnym wykorzystaniu prądu z fotowoltaiki.

Gniazdo CCS Combo 2 obowiązkowe dla nowoczesnych samochodów elektrycznych

Swego rodzaju rozwinięciem Type 2 jest gniazdo CCS Combo 2 (Combined Charging System). Ładowarki do samochodów elektrycznych, które wykorzystują to rozwiązanie, stawiają od razu na prąd stały (DC). Należy rozumieć przez to wysokie moce i krótki czas ładowania. To ponownie najpopularniejszy standard w Europie, aczkolwiek liczą się niuanse. Przede wszystkim sama obecność gniazda CCS Combo 2 na stacji ładowania nie musi jeszcze oznaczać, że naładujemy samochód najszybciej, jak się tylko da. Ograniczeniem może być oczywiście sama technologia, w którą wyposażone jest auto, ale najczęściej jednak będzie to sama stacja ładowarka.

Otóż jadąc na konkretną stację ładowania, upewnijmy się, czy jest ona wysokiej mocy. Do niedawna w Polsce dominowały punkty z mocami w okolicach 40-50 kW. W 2023 roku infrastruktura wyraźnie się rozwinęła i przykładowo Greenway sprawnie ulepsza swoje ładowarki do samochodów elektrycznych, często podnosząc moc do 140 kW. Moglibyśmy się tu zatrzymać, bo dla wielu aut faktycznie będzie to sufit tego, co są w stanie przekazać bezpośrednio do akumulatora trakcyjnego. Jednak większość nowych pojazdów EV obsługuje już moce ponad 300 kW, a samo ograniczenie CCS Combo to 350 kW. Takich stacji ze świecą szukać w Polsce, choć oczywiście się zdarzają.

Trochę egzotyki: Type 1, CCS Combo 1, CHAdeMO i Type 3

Przechodzimy do rodzajów gniazd ładowarek do samochodów elektrycznych, o których po prostu powinniście wiedzieć, że istnieją. Szczególnie w momencie, gdy myślicie o sprowadzaniu EV. Pierwsze, co musicie zapamiętać, to fakt, że gniazdo Type 1 niekoniecznie należy uznawać jako poprzednik dla Type 2. W praktyce różnica pomiędzy nimi jest spora, ale kluczowa odnosi się do regionu, w którym dany standard nabrał popularności. W tym wypadku mówimy o gnieździe Type 1 (Yazaki), które jest powszechne w Stanach Zjednoczonych i stanowi odpowiednik dla europejskiego Type 2. W zależności od generacji mówimy o złączu, które wykorzystuje prąd przemienny (AC) i jest w stanie dostarczyć niecałe 20 kW w pierwszym wydaniu lub nawet 90 kW w drugim.

Podobnie jak CCS Combo 2 jest nakładką na gniazdo Type 2, tak samo wygląda sytuacja z CCS Combo 1 i Type 1. Ładowarki CCS do samochodów pozwalają ładować samochody prądem stałym (DC), stanowiąc swego rodzaju rozwinięcie standardu, który skupia się głównie na prądzie przemiennym (AC). Gniazdo CCS Combo 1 siłą rzeczy swoją największą popularność zyskało w Stanach Zjednoczonych. Mówimy w tym wypadku o ładowaniu z wykorzystaniem prądu stałego (DC) o mocy do 350 kW.

Niemalże na koniec pozostawiłem gniazdo CHAdeMO, które już możecie znać, bo ostatecznie miało ono swoje 5 minut w Europie. Wszystko wynika z próby popularyzacji tego standardu dla ładowarek do samochodów elektrycznych przez japońskich producentów. W końcu to Nissan Leaf (patrz: test Nissan Leaf) był jednym z pierwszych elektryków, który zdobył zauważalną popularność nawet na Starym Kontynencie.

W sumie CHAdeMO cały czas jest rozwijane, ale aktualna sytuacja na rynku pokazuje, że głównie w Azji, bo ten typ gniazda wymiera na Starym Kontynencie i wiele stacji ładowania jest już aktualizowana na obsługę dwóch punktów CCS Combo 2 zamiast CCS Combo 2 + CHAdeMO. Niemniej, kończąc wątek japońskiego standardu, musicie wiedzieć, że to technologia stworzona z myślą o prądzie DC o mocy do 62,5 kW. Jednak najnowsze wydanie (CHAdeMO 2.0) podnosi swoją przepustowość do 400 kW. Niekiedy można znaleźć też określenie tego złącza jako Type 4.

Skoro było Type 1, Type 2, a przed chwilą też Type 4 to w końcu musi pojawić się Type 3, prawda? Tak naprawdę ten standard ładowarki do samochodów, który został określony jako Scame, pojawił się jeszcze w ubiegłym tysiącleciu i miał być głównym standardem w Uni Europejskiej. Jak już wiecie z tego materiału, tak się nie stało i dzisiaj ze świecą można szukać auta wielkoseryjnego z tym standardem. W Europie rządzi Type 2.

Tesla Supercharger, czyli Apple w świecie ładowarek do samochodów elektrycznych

Ostatecznie udało się firmę Apple przekonać do stosowania USB-C nawet w iPhone’ach i w sumie podobna historia powoli dzieje się z Teslą. Firma Elona Muska rozpoczynała swoją działalność w czasach, kiedy elektromobilność wyglądała zupełnie inaczej, więc na fali popularności zaczęły pojawiać się autorskie rozwiązania ładowarek do samochodów. Wraz z nimi w Stanach Zjednoczonych jak grzyby po deszczu zaczęły rosnąć dedykowane stacje ładowania, czyli narodziło się pojęcie Tesla Supercharger.

Producent postanowił wprowadzić swój autorski typ złącza, który również doczekał się kilku odmian. Zdecydowanie najpopularniejszym jest widoczny powyżej model gniazda, który stanowi wariację standardu Type 1 (AC), ale z możliwością ładowania prądem stałym (DC) i mocą do 120 kW. Niemniej mówimy tutaj głównie o zastosowaniu na rynku amerykańskim.

Szykując swoją ekspansję na Europę, Tesla musiała przygotować kolejne unikalne ładowarki do samochodów elektrycznych, które nie znalazło szerszej aprobaty. Otóż producent zdecydował się na wykorzystanie opcji dostępnej w standardzie gniazda Type 2 do ładowania prądem stałym (DC) z mocą do 140 kW. Widoczny trójkąt na jednym z pinów uniemożliwia zastosowanie tego wtyku w autach z klasycznym gniazdem Type 2, które jest przeznaczone do prądu przemiennego (AC).

Niemniej trzeba też wiedzieć o opcji aktualizacji wybranych modeli Tesli do obsługi powszechnych ładowarek CCS Combo 2. Wymaga to wizyty w serwisie i stosowania specjalnego adaptera. W zamian zyskujemy znacznie większy dobór stacji ładowania oraz minimalnie wyższą moc, czyli spędzamy mniej czasu na stacjach. Jednak najnowsze Tesle przeznaczone na rynek europejski otrzymują już fabrycznie montowane gniazdo CCS Combo 2.

Samochody elektryczne mogą też oddawać prąd

Tylko kto powiedział, że samochody elektryczne muszą wyłącznie czerpać skądś prąd? W wielu sytuacjach mogą również oddawać go na inne cele. Zdecydowanie jednym z najpopularniejszych rozwiązań, które możemy spotkać w Polsce, oferuje Hyundai (patrz: test Hyundai Ioniq 5) i Kia (parz: test Kia EV6 GT) w postaci V2L (Vehicle-to-Load). W większości aut elektrycznych obu producentów znajdziemy na wyposażeniu widoczną powyżej wtyczkę, którą podłączamy do gniazda Type 2 w aucie. Po drugiej stronie ukazuje nam się klasyczne gniazdo 230 V, z którego możemy czerpać maksymalnie 3,6 kW. Innymi słowy bez problemu zasilimy telewizor, czajnik i wszelkie inne sprzęty użytku domowego. Wszystko w bezpiecznych, dobrze zabezpieczonych warunkach.

Oczywiście na świecie znajdziemy też inne wariacje podobnego podejścia do oddawania energii. Pojawiają się pojęcia takie jak: V2G (Vehicle-to-Grid), V2H (Vehicle-to-Home) lub V2B (Vehicle-to-Building). Wszystkie trzy rozwiązania sprowadzają się w gruncie rzeczy do tego samego, czyli podłączenia akumulatora z auta bezpośrednio do sieci elektrycznej domu lub całego budynku. Za tym wszystkim stoi większa idea, aby racjonalnie zarządzać gromadzoną energią poprzez ładowanie auta tanim i ekologicznym prądem (np. w dzień z fotowoltaiki) oraz oddawanie go w momencie, gdy nie mamy możliwości pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych (np. w nocy).

Ładowarki do samochodów elektrycznych. Pytania i odpowiedzi

Zdjęcie otwierające: Łukasz Pająk / Android.com.pl

Część odnośników to linki afiliacyjne lub linki do ofert naszych partnerów. Po kliknięciu możesz zapoznać się z ceną i dostępnością wybranego przez nas produktu – nie ponosisz żadnych kosztów, a jednocześnie wspierasz niezależność zespołu redakcyjnego.