Если стоимость электромобилей, популярность которых растет не по дням, а по часам, ушла на второй план, то долгое время зарядки по-прежнему остается их существенной проблемой. Не дожидаясь прорыва в индустрии элементов питания, компания Tesla, главой которой является Илон Маск, в начале этого года заявила о намерении сократить время зарядки электромобилей до 5 минут. И ей это удалось.
Напомним, что марте этого года компания Tesla представила сеть из станций для подзарядки автомобилей под названием Supercharger V3, разработанных специально для зарядки батарей электромобилей Tesla Model 3. Правда, такие зарядки пока что можно встретить разве что в Калифорнии — в мире больше распространены Supercharger первой версии и Supercharger V2.
Мощность быстрой зарядки Supercharger первого поколения ограничена 120 кВт, Supercharger V2 уже способен выдавать мощность до 150 кВт, вот только это значение сильно снижается, если к одной зарядке подключены несколько автомобилей. Третья итерация позволяет использовать ток мощностью до 250 кВт: почти двукратного повышения мощности удалось добиться благодаря новой конструкции кабеля, в котором теперь используется жидкостное охлаждение. Но главное преимущество по сравнению с Supercharger V2 — таким станциям не нужно распределять энергию между несколькими автомобилями, поэтому клиенты всегда смогут получить максимальную мощность зарядки.
Mobile Connector — по сути зарядка от обычной розетки, поэтому это самый долгий способ, и вы теряете доступ к автомобилю больше чем на сутки. Он же самый доступный: например, владельцы Model 3 должны платить за зарядку с помощью Supercharger — $ 0.28 за 1 кВт (около 20 долларов за «полный бак»), в то время как средняя стоимость 1 кВт в США — $ 0.08. Для водителей Model S и Model X быстрая зарядка предоставляется бесплатно, остальным, получается, дешевле заряжать свой электромобиль дома. Но это будет заметно дольше.
Впрочем, если сравнивать с заправкой бензиновым или дизельным топливом, 50 минут на зарядку — тоже очень долго. Непонятно, чем владелец будет заниматься все это время, учитывая, что многие быстрые зарядки устанавливаются вдали от торговых центров, кафе или ресторанов.
Они просто сидят час в машине и заряжаются (Испания, пригород Барселоны)
Главная фишка зарядных станций Supercharger V3 — они способны обеспечивать пиковую зарядную мощность до 250 кВт. Благодаря этому всего за 5 минут можно увеличить запас хода электромобиля на 120 километров. Впоследствии зарядка будет происходить уже не на пиковой мощности, а при 150-200 кВт.
Как заряжать Tesla дома
В домах чаще всего устанавливается либо Mobile Connector с использованием специального адаптера, розетки стандарта NEMA 14-50 и модификации электросети, либо Wall Connector, представленный в начале этого года. Последний предлагает более быстрое время зарядки, чем Mobile Connector — до 40 ампер большинству транспортных средств Tesla, в то время как Mobile Connector выдает максимум 32 ампера.
Как заряжать Tesla в торговом центре
Здесь все зависит от конкретного места, но зачастую в торговых центрах можно максимум найти High Power Wall Connector, гораздо реже — Supercharger V1 или V2. Поэтому полностью зарядить Tesla получится разве что только в том случае, если посмотреть режиссерскую версию «Аватара». И то придется еще в ресторан заходить.
Где-то все же можно найти быструю зарядку — правда, она зачастую ограничена 120 кВт (V1).
Tesla по праву считают лидером и главным новатором в развитии электромобилей и технологий зарядки батарей. Например, компания даже предлагает услугу полной замены подсистемы питания Tesla Model S в случае ее повреждения. На специальных станциях на замену блока батарей уходит всего 90 секунд. Используется специально разработанная платформа для подъема автомобиля, под которой расположено оборудование для снятия и установки батареи. С помощью фиксаторов и гайковертов аккумулятор извлекается из-под машины и затем убирается под платформу для дальнейшей подзарядки. А на его место устанавливается свежая батарея.
Остальные производители пытаются догнать компанию из Калифорнии, но у них это плохо получается. Сейчас самые популярные зарядные станции используют технологии, которые основаны на базе японского стандарта CHAdeMO и предлагают ток мощностью 50 кВт. Даже новый стандарт SAE J1772, разработка которого была завершена не так давно, предлагает не больше 100 кВт. Напомним, что компании BMW и General Motors разрабатывают новые системы зарядки именно на базе стандарта SAE J1772. Да, есть исключения — например, станции Electrify America, разработанные Volkswagen, обеспечивают 350 кВт мощности, но имеют проблемы в кабелях, поэтому в начале года сообщалось о том, что эти зарядные станции пришлось временно закрыть.
Кстати, у Volkswagen тревогу как раз забил поставщик кабелей: по его словам, проблема заключается в кабелях с жидкостным охлаждением и описывается, как «проблема безопасности». Другими словами, в VW признали такой способ зарядки небезопасным. Но Tesla это не помешало.
Блоки батарей Tesla по емкости превосходят аналоги, установленные в конкурентных электромобилях более чем в три раза. Именно поэтому Tesla продвигает свою технологию настолько агрессивно, — заявил Ариндам Маитра, старший менеджер Института электроэнергетических исследований.
По его словам, залогом успеха является то, что компания Tesla разрабатывает и производит все необходимые компоненты самостоятельно. Именно это позволит компании в кратчайшие сроки улучшить характеристики зарядных станций и батарей.
Главной проблемой быстрой зарядки на данный момент является перегрев батарей. Для того чтобы не допустить перегрева, внешнее зарядное устройство каждую миллисекунду анализирует состояние батареи и следит за основными показателями (напряжение и температура).
Работа зарядной станции и батареи должна напоминать слаженную работу часового механизма. Именно тогда все получится.
Для достижения поставленной цели потребуется не только существенное усовершенствование станций для подзарядки, но и улучшения взаимодействия с электрической сетью. Tesla также планирует обойти проблему повышения цен на зарядных станциях, которая возникнет вследствие модернизации, путем установки солнечных батарей. Компания открыла первую станцию быстрой зарядки Supercharger в сентябре 2012 года. С тех пор на территории США были открыты 12 888 точек быстрой зарядки и еще 1441 по всему миру — среди них Supercharger V1/V2.
Уже в ближайшие 2-3 года Tesla тоже может выпустить первые зарядные станции с мощностью 350 кВт (как они будут называться? V3s?). И 5 минут зарядки хватит уже не на 120 километров пробега, а все 200 километров (сейчас Model 3 полностью заряжается от V3 за 37 минут). Проблема только в том, что такие установки будут слишком дорогими: сейчас не везде встретишь обычный Supercharger, не говоря уже о V3. Тем не менее это большой камень в огород бензиновых и дизельных автомобилей.