Pięć minut i można jechać. Chińczycy przyspieszają wyścig

Samochody elektryczne podbijają Polskę

Źródło wideo: TVN24

Źródło zdj. gł.: Shutterstock

Chińscy producenci samochodów elektrycznych znaleźli kolejne pole rywalizacji w dążeniu do technologicznej dominacji: ultraszybkie ładowanie. Uzupełnienie energii w pół godziny już im nie wystarcza. Geely, BYD i Li Auto pracują nad rozwiązaniami, dzięki którym ładowanie samochodu ma trwać niewiele dłużej niż kilkuminutowa wizyta na tradycyjnej stacji paliw.

Wyścig przyspiesza, ponieważ producenci chcą zmniejszyć obawy klientów związane z zasięgiem, a jednocześnie pobudzić sprzedaż na największym rynku motoryzacyjnym świata, gdzie tempo wzrostu popytu wyhamowało.

Przesyłanie do akumulatorów litowo-jonowych energii megawatów energii rodzi jednak poważne problemy techniczne. Zwiększa ryzyko przegrzewania się baterii i pożaru, może przyspieszać degradację ogniw, a także nadmiernie obciążać sieci elektroenergetyczne.

Jak szybkie jest ultraszybkie ładowanie?

Pod względem szybkości ładowania chińscy producenci samochodów wyraźnie wyprzedzili zachodnich konkurentów.

Geely zaprezentowało system wykorzystujący specjalnie zaprojektowany akumulator, który można ładować z mocą szczytową do 2,25 megawata z jednego złącza. Według firmy pozwala to zwiększyć poziom naładowania baterii z 10 do 70 proc. w 4,5 minuty, a z 10 do 97 proc. - w 8 minut i 40 sekund. Testy przeprowadzono w temperaturze pokojowej.

Konkurencyjny BYD opracował własny system ładowania z mocą liczoną w megawatach oraz przystosowane do niego akumulatory Blade. Firma deklaruje, że poziom naładowania baterii może wzrosnąć z 10 do 97 proc. w ciągu dziewięciu minut.

Flagowe samochody elektryczne Li Auto są natomiast wyposażone w akumulatory Kirin 5C produkowane przez CATL. Według producenta 12 minut ładowania wystarczy, aby zwiększyć zasięg pojazdu nawet o 500 km.

Do wyścigu dołączył również producent akumulatorów Sunwoda, który zaprezentował system umożliwiający naładowanie baterii z 10 do 97 proc. w dziewięć minut.

Zachodnie marki pozostają w tyle

Dla porównania zwiększenie poziomu naładowania samochodu z 10 do 80 proc. przy użyciu ładowarki Tesla Supercharger trwa zazwyczaj od 15 do 25 minut.

To mniej więcej dwa razy dłużej, niż deklarują producenci najnowszych chińskich systemów. Mercedes-Benz oferuje z kolei szybkie ładowanie od 10 do 80 proc. w czasie wynoszącym co najmniej 22 minuty.

Rzeczywiste tempo ładowania zależy jednak od wielu czynników, w tym temperatury otoczenia i akumulatora, poziomu jego naładowania, konstrukcji konkretnego modelu oraz możliwości samej stacji.

Ryzyko pożaru i degradacji baterii

Jednym z największych wyzwań związanych z ultraszybkim ładowaniem jest odprowadzanie ogromnych ilości ciepła. Drugim - ograniczenie przyspieszonego zużycia akumulatorów.

Zamiast obniżać moc ładowania, chińscy producenci sięgają po zaawansowane systemy chłodzenia, nowe konstrukcje ogniw i oprogramowanie wykorzystujące sztuczną inteligencję.

Aby zapobiegać miejscowemu przegrzewaniu się podzespołów, Geely opracowało kompleksowy, pięcioelementowy system chłodzenia cieczą. Płyn chłodzący krąży m.in. przez magazyny energii na stacjach ładowania, przewody zasilające oraz porty ładowania w pojazdach.

Producenci skracają także ogniwa lub stosują konstrukcje określane jako "short blade". Charakteryzują się one niższym oporem wewnętrznym, dzięki czemu podczas ładowania z bardzo dużą mocą wytwarzają mniej ciepła.

Ryzyko ma ograniczać również oprogramowanie. Geely wdraża system oparty na sztucznej inteligencji, wykorzystujący algorytmy głębokiego uczenia działające bezpośrednio w pojeździe. Technologia ma przewidywać wzrost temperatury z 30-sekundowym wyprzedzeniem, co pozwala odpowiednio wcześnie dostosować parametry ładowania.

Aby zmniejszyć zużycie baterii spowodowane częstym korzystaniem z ładowarek dużej mocy, producenci samochodów i akumulatorów stosują także specjalne powłoki ochronne oraz prądy impulsowe o wysokiej częstotliwości.

Infrastruktura ważniejsza od kolejnych rekordów

- Mimo szybkiego postępu technologicznego tempo ładowania zbliża się już do granic praktycznych możliwości - ocenił w rozmowie z Reutersem jeden z dyrektorów Geely.

Jego zdaniem branża może wkrótce odejść od rywalizacji o kolejne rekordy i skupić się na masowej rozbudowie infrastruktury szybkiego ładowania. Nawet najbardziej zaawansowane akumulatory nie przyniosą bowiem kierowcom większych korzyści, jeśli dostęp do odpowiednio wydajnych stacji pozostanie ograniczony.

Ładowarki o mocy liczonej w megawatach mogą jednocześnie stanowić ogromne obciążenie dla lokalnych sieci elektroenergetycznych. Aby ograniczyć to ryzyko, stacje coraz częściej łączy się z magazynami energii i instalacjami fotowoltaicznymi.

BYD planuje do 2028 roku wybudować 90 tys. stacji ultraszybkiego ładowania. W ciągu najbliższego roku firma zamierza również uruchomić 300 takich obiektów w Wielkiej Brytanii.

Mniejszy konkurent, NIO, rozwija alternatywne rozwiązanie. Firma dysponuje już ponad 4 tys. stacji wymiany akumulatorów, w których rozładowaną baterię można zastąpić w pełni naładowaną w około trzy minuty.

Rywalizacja nie dotyczy więc już wyłącznie pojemności akumulatorów i zasięgu samochodów. Coraz większe znaczenie ma cały ekosystem - od konstrukcji baterii i systemów chłodzenia po dostępność ładowarek, magazynów energii i odpowiednio wydajnych sieci elektroenergetycznych.