
Postos de recarga com 350 kW são muito caros, mas seus proponentes acreditam que "mais é melhor" e tratam o carregamento de veículos elétricos como postos de gasolina.
As montadoras competem com suas estações de carregamento DC de alta velocidade na competição "quem tem mais". A Tesla foi pioneira na implantação de uma rede de carregadores de 120 kW, que posteriormente foi atualizada para 150 kW. A Porsche apresentou um carregador de 350 kW para seu Taycan. A Tesla atualizou suas estações mais novas para 250 kW. As redes de outros fabricantes começaram com 50 kW, mas à medida que o sistema de carregamento CCS melhorou, novas instalações (em particular na rede Electrify America) foram aumentadas para 150 kW (algumas delas ainda mais potentes).
A instalação de carregadores de segunda linha (com capacidade de 3 a 8 kW) acabou sendo um erro - o país foi inundado por caras estações de recarga, que os motoristas de modernos veículos elétricos de longo alcance praticamente não usam. Esses carregadores são lentos e gratuitos ou caros. A sua instalação só faz sentido em áreas residenciais ou perto de parques de estacionamento e hotéis - em locais onde as pessoas normalmente passam 4 horas ou mais. No entanto, muitos desses carregadores são instalados em locais onde as pessoas passam de 30 minutos a 2 horas (por exemplo, em estacionamentos de lojas).
Cada quilowatt de potência acrescenta cerca de 6,4 quilômetros de alcance por hora de carregamento, de modo que uma estação de 150 kW operando em plena capacidade poderia teoricamente adicionar até 600 quilômetros de alcance por hora para um carro como o Tesla Model 3.
O problema é que realmente não pode. Esta é a velocidade instantânea e a estação só a distribui no início de uma sessão de carregamento - assim que a bateria estiver metade carregada (ou até antes), a velocidade de carregamento diminui. Pode ser mais preciso dizer que uma estação de 150 kW adiciona 100 milhas em 10 minutos, mas isso só é verdade para um carro com descarga pesada. A estação de carregamento não pode adicionar 200 milhas em 20 minutos. A maioria dos carros corre apenas 200-300 milhas com uma única carga de qualquer maneira.
Estamos errados de novo?
Esses problemas podem surgir ao implantar cargas rápidas? Eu chamo a corrida de potência de pico “quem tem mais” discutida acima de “abordagem a gasolina”. Essa abordagem surge quando alguém compara o carregamento de veículos elétricos com os postos de gasolina. A abordagem a gasolina implica a seguinte situação: se está a conduzir, repara que resta pouco combustível, procure a bomba de gasolina mais próxima e encha-o com o depósito cheio. O mais rápido que você puder.
O pensamento elétrico funciona de maneira diferente. Esta abordagem implica no desejo de carregar o carro enquanto ele está estacionado, não porque a bateria esteja fraca, mas, por exemplo, quando você está dormindo em casa ou em um hotel. Nessa abordagem, a velocidade de carregamento não importa, o principal é que seu carro esteja totalmente carregado enquanto estiver estacionado. Quando você dirige até um posto de gasolina, sua principal tarefa é reabastecer. O ideal é que o carregamento de seu veículo elétrico seja sua preocupação secundária.
Isso não significa que não haja necessidade de um carregamento super-rápido. Às vezes, você não tem uma prioridade máxima. Quando a importância de todas as tarefas é quase a mesma (embora isso não aconteça), é claro, você deseja acelerar coisas como carregar o carro. Se o carro puder ser recarregado em menos de 5 minutos, o carregamento pode ser comparado a um reabastecimento regular. Esteja você em uma parada de caminhão interestadual isolada ou em um depósito suburbano, você precisará deste carregador.
No entanto, não existe um equilíbrio completo. O poder de carregamento muito alto custa dinheiro. Estações de recarga são caras, obter megawatts de eletricidade também não é barato (não tão caro quanto construir um posto de gasolina, mas ainda tangível). Esse custo deve ser pago e, geralmente, o preço da eletricidade em tais estações de recarga pode ser 2 a 5 vezes mais do que ao carregar de sua estação em casa. Imagine a seguinte situação: você pode reabastecer em casa por US $ 2,5 o galão e na estrada por US $ 8 o galão. Qual posto de gasolina você evitará, a menos que seja absolutamente necessário?
Outro problema é que o carregamento muito rápido encurta a vida útil da bateria. É difícil converter esse valor em dólares, mas é muito importante. Muitas empresas estão trabalhando em carregadores e baterias que não serão afetados por essa enfermidade, mas por enquanto, vale a pena recorrer ao carregamento rápido apenas quando necessário.
As pessoas que podem carregar o carro em casa ou no escritório devem aproveitar esta oportunidade como sua principal opção - com equipamento lento e baixos custos de carregamento. Na verdade, o carregamento de nível 1 muitas vezes pode ser a escolha certa, adicionando apenas 5-7 milhas por hora. Se o escritório puder fornecer 5 carregadores de baixo consumo pelo preço de um carregador de Nível 2, então essa seria a melhor solução - a maioria dos carros só pode viajar 64 quilômetros por dia. Diversas estações de carregamento de nível 2 podem atender pessoas que precisam de um pouco mais agora. (Deve-se notar que o carregamento mais lento do primeiro nível de 2 kW é ligeiramente menos eficiente do que o carregamento do segundo nível de 7 kW).
Pessoas que não fazem exercícios perto de casa ou do trabalho, assim como os que viajam de carro, precisam de uma solução diferente. Em tais situações, a sobrealimentação é a solução principal (pelo menos para Tesla).
Carregamento "médio-rápido"

Essas estações de carregamento de 50 kW são muito rápidas, mas ainda assim caras. Mas não deveria ser assim.
A solução poderia ser uma implantação mais ampla de carregadores "médio-rápido" operando na faixa de 40-50 kW. Essas estações de carregamento também não são baratas, mas custam menos do que carregar 150 kW ou mais. No entanto, o mercado está tentando reduzir seu custo. Falei recentemente com a Wallbox, um fornecedor europeu de estações de carregamento e, embora o preço esteja fora de questão, eles planejam produzir carregadores de 50 kW significativamente mais baratos.
O custo de um carregador é apenas metade da batalha; o custo da infraestrutura elétrica de alta potência também é alto. Mesmo para um edifício comercial existente, adicionar centenas de quilowatts de energia pode exigir fontes de alimentação renovadas e fiação cara. 150 kW é sério, pode haver grandes riscos de segurança e isso aumenta o custo.
Uma carga rápida é conveniente em locais onde você pode parar por um período de 20 minutos a uma hora - em locais como restaurantes, supermercados (e outros grandes varejistas), bares e outros locais de reunião. Se o preço desses carregadores diminuir de modo que eles estejam em todos os lugares, eles serão muito convenientes ao viajar para fazer compras. O cenário de utilização será muito simples - coloque o carro em carga e prossiga, o pagamento da cobrança será calculado por um protocolo especial diretamente através do cabo. Se a loja quiser fazer um desconto na cobrança, isso pode ser feito simplesmente tocando o telefone em um sensor especial na loja (ou, melhor ainda, automaticamente, após fazer um pagamento sem dinheiro nas compras).
Cobranças médio-rápidas também são boas ao viajar para restaurantes. Mesmo se você vier a uma empresa de fast food e se sentar para fazer um lanche - levará cerca de 35 minutos. O problema com os restaurantes é que sua principal função é almoços e jantares de negócios, então faz sentido ir a um restaurante e carregar rápido. Como você precisará estacionar na estação de recarga, é melhor colocar várias cargas perto de um restaurante, e não uma potente a 5 a 10 minutos a pé dele (a menos que você possa levar comida para viagem próximo a uma estação de recarga potente).
Carregadores disponíveis e estacionamento de van
Conforme observado, o custo de uma nova infraestrutura elétrica pode ser um problema, especialmente quando se trata de uma pequena instituição que deseja apenas instalar 2 a 3 cargas. Se você estiver construindo uma grande estação de carregamento, quase sempre terá que fazer um novo sistema elétrico para ela.
Precisamos de capacidades de carga moderadas que possam detectar a entrada de corrente no edifício e não forneça mais energia do que a infraestrutura existente pode suportar. Muitos edifícios são muito bem abastecidos com eletricidade e usam apenas uma pequena parte dela na maior parte do tempo, aumentando o apetite em situações onde há muita demanda de CA. No resto do tempo, eles têm recursos ociosos.
Os códigos elétricos atuais forçam os eletricistas a somar as cargas em um edifício e aplicar uma fórmula a elas para estimar a capacidade da infraestrutura necessária. Essa fórmula ajuda a evitar a sobrecarga e, embora não seja apenas a soma de todas as cargas, a fórmula leva em consideração que a maioria das cargas pode ocorrer de forma completa ao mesmo tempo. Tudo isso diz respeito ao consumo comum, mas é fácil fazer um carregador de carro que responda às mudanças no congestionamento da rede. Tal estação pode ver que outro dispositivo (por exemplo, um ar condicionado) está consumindo muita energia e reduzir sua potência para que a carga total permaneça em valores seguros. Agora, nossos padrões elétricos estão apenas se adaptando ao surgimento de tais dispositivos inteligentes, mas no final, todas essas abordagens serão consistentes umas com as outras.
Na verdade, um edifício comercial típico (como uma loja) quase sempre terá energia suficiente para instalar uma estação de carregamento de 50 kW. No entanto, isso nem sempre é verdade. A falta de energia simplesmente tornará o carregamento mais lento e, se esse problema não for comum, você pode aguentar - ainda é mais barato do que atualizar a infraestrutura elétrica em todos os lugares. Tais casos também podem ser determinados com antecedência, pois mesmo a partir das leituras de temperatura, pode-se determinar que a velocidade de carregamento será reduzida. Os motoristas que usam o aplicativo para localizar uma estação de carregamento serão informados de que o carregador está operando com potência reduzida muito antes de chegarem a essa estação.
Uma estação de carregamento leve e rápida que não requer atualizações elétricas (mesmo se você fornecer várias cargas) pode ser a melhor opção para lojas de varejo. Esse tipo de infraestrutura também pode fazer sentido em escritórios, embora os funcionários tenham que sair e reorganizar seus carros para que seus colegas possam recarregar também. Um funcionário médio precisará de cerca de 10-15 kWh por dia. Você pode instalar um carregador superpoderoso, que 20 funcionários terão tempo de usar (se eles funcionarem e mudarem constantemente), mas é muito mais fácil e barato instalar apenas 20 carregadores de primeiro nível que funcionarão o dia todo. Você também pode instalar dispositivos do nível "um e meio" - em 208 ou 240 volts e 15 amperes.Essa estação de carregamento (perto dos limites inferiores do segundo nível em termos de características técnicas) é fácil de fazer e pode até ser conectada à rede elétrica existente - portanto, sua instalação será barata e a velocidade de carregamento será duas vezes mais rápida que o primeiro nível.
Estacionamentos de van

Os parques para trailers têm grande suprimento de eletricidade nos dias em que não estão lotados.
Frotas de vans são outra opção interessante para instalar carregadores baratos. As áreas de estacionamento de vans tendem a ter uma infraestrutura elétrica muito potente, pois precisam lidar com um grande número de vans, cada uma com ar condicionado. Em mais dias livres, essas capacidades ficam ociosas e os proprietários do parque podem instalar carregadores dinâmicos com baixos custos de carregamento. Hoje, as estações de carregamento rápido estão localizadas principalmente nas principais rodovias; quase não há cobrança nas áreas rurais e suburbanas. Os parques de van, por sua vez, estão quase em toda parte. Muitas pessoas preferem viajar em estradas rurais.
Os motoristas de EV adorariam poder usar absolutamente todas as estradas e usariam carregamento em frotas de van (mesmo que essas sejam estações Tier 2 muito lentas) hoje. Uma parada de 30 minutos em um estacionamento comum de van não faz muito sentido, embora sempre haja mesas de piquenique para comer alguma coisa. Sim, em tal situação, as pessoas vão querer conectar seu carro a uma estação de 150 kW e cobrar à mesma taxa que carros comuns enchem o tanque em um posto de gasolina, mas para frotas de van ainda é muito caro. As pessoas irão tolerar uma ou duas paradas de meia hora uma vez por dia, se isso lhes der a oportunidade de dirigir em estradas rurais que antes eram inacessíveis para elas.
Uma mensagem importante - não trate as estações de carregamento de veículos elétricos como postos de gasolina. É necessário entender - onde as pessoas realmente precisarão de energia e onde ficarão o tempo suficiente para recebê-la usando carregadores de diferentes capacidades. Se você prestar atenção ao custo dos carregadores, poderá descobrir que carregadores lentos são melhores em alguns lugares e carregadores médios e ultrarrápidos em outros. E em muitos casos a solução pode ser misturada.
Inscreva-se nos canais:
@TeslaHackers - uma comunidade de hackers Tesla russos, treinamento de aluguel e drift em Tesla
@AutomotiveRu - notícias da indústria automobilística, hardware e psicologia de direção

Sobre ITELMA
Leia mais artigos úteis: