Když elektromobil během nabíjení odebere ze sítě například 50 kWh elektřiny, neznamená to automaticky, že se stejné množství energie skutečně uloží do trakční baterie. Část elektřiny se cestou ztratí při její přeměně, provozu elektroniky, zahřívání kabelů nebo při chlazení či ohřívání akumulátoru.
Těmto ztrátám se úplně vyhnout nedá. Výrazně však záleží na tom, jakým způsobem se automobil nabíjí. Rozdíl mezi obyčejnou domácí zásuvkou, výkonným wallboxem a rychlonabíjecí stanicí přitom může být velmi výrazný.
Německý autoklub ADAC se proto rozhodl jednotlivé způsoby nabíjení podrobně porovnat. Výsledky ukázaly, že zejména pomalé domácí nabíjení může být z hlediska účinnosti podstatně horší, než by se na první pohled mohlo zdát.
Elektřina ze zásuvky nekončí celá v baterii
Palubní počítač elektromobilu zpravidla ukazuje množství energie uložené v akumulátoru. Elektroměr v domácnosti nebo nabíjecí stanice ale zaznamenají vyšší odběr.
Mohlo by vás zajímat
Důvod je jednoduchý. Mezi elektrickou sítí a baterií stojí řada dalších systémů, které samy potřebují energii. U nabíjení střídavým proudem navíc musí automobil pomocí palubní nabíječky změnit střídavý proud ze sítě na stejnosměrný proud vhodný pro baterii. Ani tato přeměna není stoprocentně účinná.
Výslednou spotřebu ovlivňuje také délka nabíjení. Čím déle automobil zůstává připojený, tím déle mohou fungovat jeho řídicí jednotky, čerpadla, elektronika a další pomocné systémy. Právě proto může být velmi pomalé nabíjení paradoxně nejméně efektivní.
Běžná domácí zásuvka dopadla nejhůře
ADAC při testování nabíjení střídavým proudem použil pět elektromobilů. Šlo o Mercedes Benz CLA 350 EQ, Renault 5 E Tech, Teslu Model Y, Volvo EX30 a Volkswagen ID.7.
U každého automobilu se akumulátor nabíjel z 10 na 90 procent kapacity. Teplota baterie se během testování pohybovala mezi 20 a 30 stupni Celsia.
Největší energetické ztráty se objevily při použití obyčejné domácí zásuvky s výkonem 2,3 kW a proudem 10 A. V závislosti na konkrétním automobilu se ztráty pohybovaly od 12,7 do velmi výrazných 24,2 procenta.
Jinými slovy, u nejhoršího výsledku připadala téměř čtvrtina odebrané elektřiny na energii, která se nakonec neuložila do trakčního akumulátoru.
Problémem je hlavně dlouhá doba nabíjení
Samotná zásuvka není jediným viníkem. Zásadní roli hraje skutečnost, že nabíjení výkonem kolem 2,3 kW trvá velmi dlouho.
Po celou dobu přitom musí pracovat palubní nabíječka a některé další systémy automobilu. Ty mají vlastní spotřebu, která se s prodlužující se dobou nabíjení postupně nasčítá.
Právě proto může být z energetického pohledu výhodnější nabíjet vyšším výkonem, i když se v obou případech používá střídavý proud.
Běžná zásuvka navíc není ideálním řešením ani z hlediska dlouhodobého zatížení domácí elektroinstalace. Pro pravidelné nabíjení elektromobilu se proto obvykle používá vhodně instalovaný wallbox.
Wallbox dokázal ztráty výrazně snížit
Podstatně lépe si v testu vedlo nabíjení prostřednictvím wallboxu. U 11kW wallboxu se ztráty pohybovaly pouze mezi 5,1 a 7 procenty. Přestože automobil stále musí převádět střídavý proud na stejnosměrný, celý proces proběhne výrazně rychleji.
Palubní elektronika je tedy aktivní kratší dobu a celkové množství spotřebované energie navíc klesá. Například Renault 5 E Tech zaznamenal při nabíjení z obyčejné zásuvky ztrátu 13,7 procenta. Při použití 11kW wallboxu to bylo pouze 5,1 procenta. U Tesly Model Y klesla hodnota z 12,7 na 6,1 procenta.
Ještě výraznější rozdíl se objevil u Mercedesu Benz CLA 350 EQ. Zásuvka znamenala ztrátu 24,2 procenta, zatímco při použití wallboxu šlo pouze o 6,9 procenta.
Fotovoltaika je někde mezi zásuvkou a wallboxem
ADAC vyzkoušel také domácí nabíjení využívající elektřinu z fotovoltaických panelů. V tomto případě se energetické ztráty pohybovaly mezi 8 a 12,8 procenta. To je více než u klasického wallboxu, ale zároveň méně než při velmi pomalém nabíjení z běžné zásuvky.
Vyšší ztráty však nemusí být z finančního hlediska tak citelné. Pokud majitel elektromobil nabíjí ve chvíli, kdy jeho domácí fotovoltaická elektrárna vyrábí přebytečnou energii, kterou by jinak nedokázal využít, může být ekonomický dopad relativně malý.
Jaké ztráty ADAC naměřil u AC nabíjení
| Model | Běžná zásuvka | Fotovoltaika | Wallbox 11 kW | Wallbox 22 kW |
|---|---|---|---|---|
| Mercedes Benz CLA 350 EQ | 24,2 % | 12,8 % | 6,9 % | není možné |
| Renault 5 E Tech | 13,7 % | 8,0 % | 5,1 % | není možné |
| Tesla Model Y | 12,7 % | 9,4 % | 6,1 % | není možné |
| Volvo EX30 | 14,2 % | 9,1 % | 7,0 % | 6,7 % |
| Volkswagen ID.7 | 15,3 % | 10,6 % | 6,9 % | není možné |
Rychlonabíječka funguje jinak
U rychlého nabíjení stejnosměrným proudem je situace odlišná. Přeměna střídavého proudu z elektrické sítě na stejnosměrný proud se neodehrává uvnitř automobilu, ale přímo v nabíjecí stanici. Do baterie tak přichází proud už v podobě, kterou akumulátor potřebuje.
Automobil proto nemusí pro tento účel využívat vlastní palubní nabíječku. To ovšem neznamená, že by bylo rychlonabíjení zcela bez ztrát.
Velkou roli začíná hrát zejména teplota trakční baterie. Aby mohla přijímat vysoký nabíjecí výkon, musí se nacházet v určitém teplotním rozmezí.
Pokud je příliš studená, automobil ji potřebuje zahřát. Pokud je příliš teplá, musí ji naopak ochlazovat. V obou případech se spotřebovává další elektřina.
Studená baterie účinnost rychlonabíjení zhoršuje
Pro test stejnosměrného nabíjení vybral ADAC čtyři elektromobily. Hyundai Ioniq 6, Renault Mégane E Tech, Teslu Model Y a Volkswagen ID.3. Automobily byly testovány za tří různých podmínek.
V první situaci měla baterie teplotu 23 stupňů Celsia. Ve druhém scénáři měla teplotu 0 stupňů, ale před příjezdem k nabíječce byl použit předehřev. Ve třetím případě měl akumulátor rovněž 0 stupňů, ale žádný předehřev použit nebyl.
Automobily zahajovaly test s přibližně 30 kWh energie v baterii. Výsledky ukázaly, jak velký vliv má správná teplota akumulátoru.
Hyundai Ioniq 6 ztratil za ideálních podmínek jen procento
Nejlépe si vedl Hyundai Ioniq 6. Při vhodné teplotě baterie byla naměřena ztráta pouhé jedno procento. Stejný výsledek vůz zaznamenal také při nízké venkovní teplotě za předpokladu, že byla baterie předem zahřátá. Bez předehřevu při teplotě 0 stupňů už ztráta vzrostla na 6 procent.
U Tesly Model Y byl rozdíl ještě výraznější. Při teplotě baterie 23 stupňů dosahovala ztráta 3 procent. S předehřevem při 0 stupních šlo o 4 procenta, ale bez předehřátí už o 10 procent.
Předehřev nemusí šetřit elektřinu, ale šetří čas
Předehřátí akumulátoru před příjezdem k rychlonabíjecí stanici má především praktickou výhodu.
Automobil může po připojení okamžitě nebo velmi rychle začít využívat vysoký nabíjecí výkon. Řidič tak u nabíjecí stanice stráví méně času.
Z hlediska celkové spotřeby energie však podle výsledků testu není zásadní rozdíl mezi tím, zda automobil baterii zahřeje během jízdy před příjezdem k nabíječce, nebo až po připojení. Energie potřebná k ohřátí baterie se spotřebuje tak jako tak.
Výsledky testu DC nabíjení
| Model | Baterie při 23 °C | Baterie při 0 °C s předehřevem | Baterie při 0 °C bez předehřevu |
| Hyundai Ioniq 6 | 1 % | 1 % | 6 % |
| Renault Mégane E Tech | 4 % | 6 % | 8 % |
| Tesla Model Y | 3 % | 4 % | 10 % |
| Volkswagen ID.3 | 3 % | 5 % | 7 % |
Nejnižší ztráty automaticky neznamenají nejlevnější nabíjení
Z výsledků vyplývá, že nabíjení stejnosměrným proudem může za vhodných podmínek dosahovat velmi vysoké účinnosti. Pokud má baterie správnou teplotu, mohou být ztráty skutečně minimální. To ale ještě neznamená, že je rychlonabíjení nejlevnější možností.
Veřejné rychlonabíjecí stanice bývají zpravidla dražší než domácí nabíjení. Několik ušetřených procent energie proto nemusí vyšší cenu jedné kilowatthodiny ani zdaleka vykompenzovat.
Z čistě ekonomického pohledu by bylo možné nižší ztráty rychlonabíjení přímo porovnávat s domácím AC nabíjením pouze tehdy, pokud by byla cena jedné kilowatthodiny v obou případech stejná.
Největším propadákem je pomalé nabíjení ze zásuvky
Test tak ukazuje poměrně jasný trend. Pokud majitel elektromobilu pravidelně nabíjí doma, z hlediska energetických ztrát dává větší smysl správně instalovaný wallbox než obyčejná zásuvka.
Právě velmi pomalé nabíjení způsobuje, že musí elektronika automobilu pracovat dlouhé hodiny a spotřebovává energii, která se nikdy nepromění v další kilometry dojezdu.
Mohlo by vás zajímat
Naopak rychlonabíjení může být mimořádně účinné, pokud má baterie správnou teplotu. Jakmile je však nutné akumulátor intenzivně zahřívat nebo chladit, část této výhody rychle mizí.
Napsat komentář