How is the progress of charging stations for electric cars. Review of new solutions

Один з (є й інші) недоліків електромобілів в тому, що вони заряджаються набагато довше, ніж заправляється паливом авто з ДВС. Тому, паралельно зі збільшенням пробігу від однієї зарядки, автовиробники усього світу працюють над тим, щоб підвищити швидкість цього процесу. AUTO-Consulting зібрав найпрогресивніші розробки.

Ті, у кого немає приватного будинку з персональною зарядною станцією, або власної розетки на офісній стоянці, знають, скільки часу витрачається, щоб підзарядити автомобіль на АЗС. Чашкою кави тут не обійдешся. Мінімум обід. Або робота в інтернеті по місцевої WiFi-мережі. А якщо на зарядну станцію вишикувалася черга! Тоді можна і заночувати. Згідно зі статистикою відділу Bloomberg New Energy Finance, до 2040 року частка електрокарів в світових продажах повинна скласти 54%. А ще рік тому вони ж прогнозували цифру 35%. Зростання популярності електромобілів в світі зумовить те, що вони стануть дешевшими приблизно до 2025-2029 року. Перш за все, через зниження вартості акумуляторних батарей. У період з 2010 по 2015 рік питома (з розрахунку на кіловат-годину) ціна батарей впала на 65%. До 2029 року собівартість повинна знизитися ще на 70%. До 2030 року ціна впаде з поточних $273 за кіловат-годину до $73. Але таке зростання числа електромобілів незмінно призведе до підвищеного попиту на сам процес підзарядки.

Вірні принципам

Але якщо не вирішити проблеми зі швидкістю зарядки, то в прогнозах можливі коригування.

Прихильники традиційних зарядних станцій вдосконалюють, як самі станції, так і акумулятори. AUTO-Consulting вже розповідав про електричному SMART, який, до слова, вже цієї осені може з'явитися в Україні. Завдяки спеціальній зарядці, його акумулятори наповнюються до 60% за 30 хвилин.

Компанія Porsche Engineering, готуючись до запуску електричного суперкара Mission E в 2019 році, розробила зарядний пристрій DC CCS Combo. Воно видає 400 ампер і 1000 вольт і оснащено зарядним кабелем Huber-Suhner з рідинним охолодженням. Він дозволяє заправляти акумуляторну батарею Mission E до 80% всього за 15 хвилин.

До 2020 року Toyota, а до 2025-го і Hyundai обіцяють випустити на ринок електромобілі з твердотільними акумуляторами. Це дасть можливість не тільки збільшити дальність поїздок від однієї зарядки, але і скоротить час цієї зарядки буквально до кількох хвилин.

Нові підходи

Якщо поки не можна технічно кардинально прискорити зарядку, її можна робити на ходу. Майже, як в тролейбусі. Тільки без проводів на стовпах. І тут в нагоді ідея індукційної зарядки смартфонів. Адже якщо можна безконтактно заряджати мобільні телефони, чому так же не можна заряджати автомобілі? Теоретично можна.

Наприклад, у BMW вже є такий бездротовий зарядний пристрій, що нагадує гранітну плиту. Кореспондент AUTO-Consulting бачив, як воно працює. Досить розмістити цю плоску «розетку» у себе на парковці. Коли залишаєш машину на ніч, треба просто поєднати «розетку» зі «вилкою» в автомобілі. Процес, щоб не промахнутися видно на моніторі в салоні. Простоявши ніч над зарядкою, електромобіль зарядиться.

У Volvo підходять до питання зарядки більш прозаїчно і практично, ніж в Porsche. Тут, як і в BMW використовують індуктивну зарядку, як в електричних зубних щітках. Але при цьому чесно зізнаються, що за ефективністю индуктивная зарядка гірше звичайного високовольтного кабелю. Але пробувати нові методи-то треба.

В Qualcomm пропонують більш демократичне рішення - Dynamic Electric Vehicle Charging. Встановити такі підпільні зарядки на перехрестях перед світлофорами. Поки стоїш на червоному, - заряджати акумулятор. А подекуди - і по всій трасі в дорожнє полотно пропонується інтегрувати спеціальні передавачі енергії, а в днище транспортних засобів - приймачі.

Китайці пішли ще далі. Базована в Китаї компанія Wireless Inc. (Asia) Limited повідомила про успіхи в області розробки системи підзарядки електромобілів безпосередньо під час руху. Зараз вони відпрацьовують можливість підзарядки електромобілів прямо на ходу. Проблема в тому, що на відміну смартфона, відстань між днищем авто і зарядним пристроєм постійно змінюється, в залежності від швидкості і рельєфу дороги. І зарядка відбувається «ривками». Крім того, поки що вдалося домогтися задовільною зв'язку із зарядним пристроєм тільки на невеликій швидкості.

Представництво Volvo в США використовувало енергію автомобілів, що проїжджають по трасі в Каліфорнії, для зарядки батарей кросовера XC90 з гібридною силовою установкою. На дорогу встановили додаткове полотно з еластичними трубами наповненими водою. Коли машини проїжджали по ньому, система працювала за принципом перистальтичного насоса - труби стискалися, а гідравлічна енергія пробігають по трубах рідини перетворювалася в електричну. Про ефективність цього методу, правда, не повідомлялося. Але експериментальна установка була споруджена.

Після продажу Volvo китайській Geely в 2010 році, шведи планують в найближчі чотири роки випустити п'ять нових моделей електрокарів (дві з них вийдуть під маркою Polestar) і продати 1 млн електромобілів до 2025 року. І до цієї ж дати взагалі відмовитися від авто з ДВС.

Сонце залишається

На тлі всіх цих передових розробок, інженери не забувають про те, що сонце (на щастя) до сих пір залишається на небі. А значить - можна використовувати вдосконалений «дідівський» метод зарядки від сонячних батарей.

Голландська компанія Lightyear створила прототип електрокара One стверджує, що масив сонячних панелей, які доповнюють акумуляторний блок, дозволить в сонячних країнах місяцями не підключати машину до електричної мережі. А загальний запас ходу (з урахуванням повністю заряджених акумуляторів) в залежності від модифікації складе від 400 до 800 км.

На практиці, з того, що вже існує в реальному житті, оптимізм голландців здається штучним. У Toyota зробили версію Prius під назвою Prime. Поверхня її кузова вкрита сонячними батареями. Потужність нової батареї оцінюється в 180 Вт, і це втричі більше, ніж у аналогічних модулів «Пріуса» зразка 2009 року (56 Вт). У сонячну погоду за 6 годин можна накопичити близько 1 кВт енергії. І що? Фотоелементи дозволять підвищити ефективність «Пріуса» приблизно на 10%. Як повідомляють японські інженери, це збільшує пробіг Prime від однієї зарядки на цілих ... 6 км.

Не вражає. На жаль, але Toyota приходить до висновку, що провідні зарядки сьогодні все-таки єдиний надійний спосіб зарядити автомобіль.

На жаль, треба чесно визнати, що в Україні поки до такого розмаїття видів зарядок не дійшли. Більше того: навіть серед тих пари сотень станцій, які у нас існують, тільки кілька десятків відсотків відповідають європейським стандартам. Все інше - вибачте - самодіяльність.