Сколько времени заряжается электромобиль?

Единого ответа на вопрос «сколько заряжается электромобиль» нет: всё зависит от трёх вещей — сколько энергии нужно, какую мощность выдаёт станция и какую мощность принимает ваша машина. Хорошая новость: математика простая. Разобравшись в ней, вы оцените любую остановку на зарядку в уме.

Простая формула

Время зарядки (ч) ≈ нужная энергия (кВт·ч) ÷ мощность зарядки (кВт)

• Нужная энергия — это та часть батареи, которую вы пополняете, а не вся ёмкость. Чтобы зарядить батарею на 60 кВт·ч с 20% до 80%, нужно добавить около 36 кВт·ч.
• Мощность зарядки — наименьшее из трёх значений: что выдаёт станция, что может принять машина и что позволяет батарея прямо сейчас.
• На переменном токе (дома и на большинстве городских станций) добавьте около 10% на потери преобразования.

Пример: 36 кВт·ч от домашней станции на 7,4 кВт — это 36 ÷ 7,4 ≈ 4,9 часа плюс потери, то есть около 5,5 часа. Тем же методом мы подбираем мощность в гайде по выбору домашней зарядной станции.

Три уровня зарядки

Зарядные устройства делят на три большие группы. В Северной Америке их часто называют Level 1, Level 2 и DC fast charging, в Европе — зарядка от розетки, AC-станции (wallbox) и быстрые DC-станции.

Бытовая розетка: медленно, но часто достаточно

Портативный кабель в обычной розетке даёт лишь около 2,3 кВт при 230 В (в Европе и Украине) или около 1,4 кВт при 120 В в США. Это очень примерно 8–14 км запаса хода в час. Зарядить большую батарею почти с нуля может занять заметно больше суток, но если вы проезжаете 30–40 км в день и каждую ночь ставите машину на зарядку, этого может хватать. Если будете пользоваться розеткой ежедневно, попросите электрика проверить линию: это долгая постоянная нагрузка.

AC-станция: повседневный вариант

Большинство домашних и рабочих станций — это AC-станции. Здесь узким местом обычно становится бортовое зарядное устройство машины, которое преобразует переменный ток в постоянный для батареи. Многие электромобили принимают 7,4 кВт на одной фазе или 11 кВт на трёх; некоторые — больше, а многие плагин-гибриды — лишь 3,7–7,4 кВт. Станция на 22 кВт не зарядит машину с бортовым устройством на 11 кВт быстрее.

На 7,4 кВт вы добавляете примерно 40 км запаса хода в час, на 11 кВт — примерно 60 км. Обычная ночная сессия на 8–10 часов заряжает большинство электромобилей почти с нуля до полного.

Быстрые DC-станции: для дальней дороги

Быстрые станции обходят бортовое зарядное устройство и подают постоянный ток прямо в батарею, поэтому могут выдавать от 50 до 350 кВт и больше. На практике производители многих современных электромобилей заявляют примерно 20–40 минут с 10% до 80% на подходящей станции, а для некоторых 800-вольтовых моделей — меньше 20 минут. Цифра на станции — это максимум. Если ваша машина принимает не больше 120 кВт, станция на 350 кВт больше не даст.

Почему последние 20% длятся так долго

DC-зарядка быстрее всего, когда батарея довольно пустая. Чем сильнее она заполняется, тем больше система управления батареей снижает мощность, чтобы беречь ячейки. Из-за этой «кривой зарядки» производители указывают время с 10% до 80%: отрезок с 80% до 100% может длиться почти столько же, сколько вся сессия с 10% до 80%.

Дома на переменном токе кривая значит гораздо меньше: мощность там настолько невелика, что машина принимает её почти при любом уровне заряда. Многие модели заметно замедляются только на последних нескольких процентах.

Примеры из реальной жизни

Вот как работает формула для машины с батареей 80 кВт·ч (полезная ёмкость), которая заряжается с 10% до 80% (56 кВт·ч), при условии, что машина принимает полную мощность станции:

• Бытовая розетка, 2,3 кВт: 56 ÷ 2,3 ≈ 24 часа, то есть около 27 часов с учётом потерь. На 1,4 кВт (120 В в США) — ближе к 44 часам.
• AC-станция, 7,4 кВт: 56 ÷ 7,4 ≈ 7,6 часа, то есть около 8,5 часа — спокойно за ночь.
• AC-станция, 11 кВт: около 5,5–6 часов.
• Быстрая DC-станция: мощность меняется вдоль кривой, поэтому считайте по средней. Если в среднем за сессию машина берёт 100 кВт, получается 56 ÷ 100 ≈ 34 минуты; на станции на 50 кВт — больше часа.

Плагин-гибрид с батареей на 15–20 кВт·ч обычно полностью заряжается за несколько часов от AC-станции или за долгую ночь от розетки. Многие плагин-гибриды вообще не поддерживают быструю DC-зарядку. Почему именно привычки зарядки решают, выгоден ли плагин-гибрид, мы объясняем в сравнении гибрид, плагин-гибрид или электромобиль.

Что замедляет зарядку

• Холодная батарея. Литий-ионные ячейки на холоде принимают меньшую мощность, поэтому зимой быстрая зарядка может длиться заметно дольше. Многие электромобили заранее прогревают батарею, если задать станцию как пункт назначения во встроенной навигации.
• Горячая батарея. После нескольких быстрых зарядок подряд в жару машина может ограничить мощность, чтобы защитить ячейки.
• Высокий уровень заряда. Как объяснено выше, мощность DC падает по мере заполнения батареи.
• Общие станции. На некоторых локациях два разъёма делят один силовой блок, и соседняя машина может вдвое снизить вашу скорость. Если станция кажется медленной, попробуйте другую.
• Ограничения самой машины. Пиковая DC-мощность, напряжение батареи (400 В или 800 В) и мощность бортового AC-устройства ограничивают скорость независимо от того, что написано на станции.
• Химия и возраст батареи. У разных типов батарей разные кривые зарядки и рекомендуемые лимиты; в нашем объяснении LFP или NMC рассказано, почему некоторые производители советуют заряжать LFP до 100%.

Вредит ли быстрая зарядка батарее?

Эпизодическая быстрая зарядка — это нормально, машина сама ею управляет. Исследования и долгосрочные данные автопарков говорят, что частая DC-зарядка может несколько ускорить износ, особенно в жару, но для большинства водителей эффект умеренный. Самые простые привычки: заряжаться дома от переменного тока, когда есть возможность, держать ежедневный лимит около 80%, если производитель не советует иного, и не оставлять машину надолго на 100% или почти на нуле. Подробно каждая привычка разобрана в нашем гайде по уходу за батареей электромобиля.

Как узнать время зарядки именно вашей машины

1. Проверьте характеристики: полезная ёмкость батареи (кВт·ч), максимальная мощность AC-зарядки (бортовое устройство, кВт) и максимальная мощность DC (кВт). Обычно производитель также указывает время DC-зарядки с 10% до 80%.
2. Посмотрите на станцию, которой собираетесь пользоваться: её номинальная мощность и, для AC, одна или три фазы.
3. Берите меньшее из двух значений — машины или станции — и применяйте формулу выше.
4. Доверяйте оценке машины. Большинство электромобилей после подключения показывают время до нужного уровня заряда с учётом температуры и кривой зарядки.

Хотите использовать батарею машины не только для езды? Почитайте наше объяснение о двунаправленной зарядке — как питать от электромобиля приборы или даже дом.