Jeszcze niedawno ładowarka o mocy 350 kW uchodziła za szczyt możliwości samochodów elektrycznych. Chińscy producenci przesunęli jednak granicę do poziomu 1 MW, a BYD deklaruje możliwość odzyskania nawet 400 km zasięgu w ciągu pięciu minut. Europa potrafi osiągać podobne wartości w prototypach, ale pod względem wdrażania tej technologii do seryjnych samochodów osobowych to Chińczycy są dziś wyraźnie z przodu.
BYD przekroczył granicę 1000 kW w seryjnej technologii
Najlepszym przykładem tempa rozwoju chińskiej elektromobilności jest Super e-Platform firmy BYD. Architektura pracuje przy napięciu 1000 V, a przygotowany dla niej system Flash Charging pozwala osiągnąć moc ładowania 1000 kW. Według Chińczyków jest to rozwiązanie przeznaczone do seryjnych samochodów osobowych.
Producent podaje, że zastosowany akumulator może przyjąć prąd o natężeniu 1000 A i osiąga współczynnik ładowania 10C. W modelu Han L pięciominutowe podłączenie do odpowiednio mocnej stacji ma pozwolić na uzupełnienie energii potrzebnej do przejechania około 400 km. To czas, który zaczyna zbliżać ładowanie elektryka do postoju znanego z tankowania samochodu spalinowego.
Różnica względem wcześniejszych generacji technologii jest ogromna. Jeszcze e-Platform 3.0 BYD-a pozwalała według producenta uzyskać około 150 km zasięgu po pięciu minutach ładowania przy instalacji 800 V. Nowa platforma zwiększa tę deklarowaną wartość do 400 km.
Chińczycy rozwijają cały ekosystem, a nie tylko samochód
Przewaga Chin nie sprowadza się wyłącznie do ustawienia bardzo wysokiej wartości na wyświetlaczu ładowarki. Tamtejsze firmy rozwijają równolegle akumulatory, elektronikę mocy, półprzewodniki, układy zarządzania temperaturą oraz same stacje ładowania. Właśnie integracja tych elementów ułatwia projektowanie samochodu i infrastruktury jako jednego systemu.
W przypadku BYD-a architektura 1000 V obejmuje nie tylko akumulator, lecz także między innymi napęd i elektronikę wysokiego napięcia. Producent zastosował również nową generację półprzewodników z węglika krzemu. Samochód, bateria i ładowarka są więc rozwijane równolegle, zamiast być zestawem elementów pochodzących od wielu niezależnych dostawców.
Podobny kierunek widać w rozwiązaniach innych chińskich przedsiębiorstw. Huawei rozwija platformy napędowe klasy 1 kV i infrastrukturę przeznaczoną do ładowania z bardzo dużą mocą. Chiński wyścig nie dotyczy więc już wyłącznie pojemności akumulatorów czy zasięgu, lecz coraz bardziej tego, jak szybko można ponownie wykorzystać zgromadzoną w nich energię.
Europa ma 1000 kW, ale na razie głównie w laboratorium
Europejscy producenci nie są technologicznie bezradni. Mercedes-Benz udowodnił to za pomocą eksperymentalnego CONCEPT AMG GT XX, który podczas testów osiągnął maksymalną moc ładowania 1041 kW. Samochód był w stanie utrzymywać około 1000 kW przez mniej więcej dwie i pół minuty.
fot. Mercedes-AMG
Mercedes rozwija również eksperymentalny pojazd ELF. Przy wykorzystaniu złącza CCS może on przyjmować do 900 kW i uzupełnić 100 kWh energii w ciągu dziesięciu minut, natomiast system MCS służy firmie do badań ładowania w zakresie megawatowym. Są to jednak przede wszystkim programy rozwojowe i prototypowe, a nie możliwości dostępne obecnie w seryjnych europejskich samochodach osobowych.
Na tym właśnie polega zasadnicza różnica. Europejski przemysł potrafi przekroczyć megawat i prowadzi prace nad takimi systemami, lecz BYD wdrożył instalację 1000 V oraz megawatowe ładowanie do platformy przeznaczonej dla produkcyjnych modeli Han L i Tang L. Technologiczny dystans nie oznacza więc braku europejskich kompetencji, ale inne tempo przenoszenia rozwiązań z prototypów do samochodów seryjnych.
Megawatowa ładowarka stawia ogromne wymagania sieci
Sam samochód jest tylko połową układanki. Stacja zdolna przez dłuższy czas przekazywać do jednego pojazdu moc rzędu 1000 kW nakłada ogromne wymagania na przyłącze energetyczne, układy chłodzenia i zarządzanie obciążeniem. Dlatego rozwój megawatowego ładowania będzie wymagał również przebudowy infrastruktury.
Jednym ze sposobów ograniczenia problemu są magazyny energii instalowane przy stacjach. Mogą one gromadzić energię przy niższym obciążeniu sieci, a następnie oddawać ją z bardzo wysoką mocą podczas ładowania samochodu. Dzięki temu osiągnięcie megawatowych wartości nie musi w każdej lokalizacji oznaczać zapewnienia identycznej mocy bezpośrednio z sieci przez cały czas.
Pięć minut zamiast coraz większego akumulatora
Dla rynku samochodów elektrycznych może to oznaczać zmianę priorytetów. Rosnący zasięg pozostaje ważny, ale jeśli kilkuminutowy postój pozwala odzyskać setki kilometrów, coraz większe znaczenie ma nie sama pojemność baterii, lecz szybkość uzupełniania energii.
I właśnie tutaj chińscy producenci pokazują skalę swojej przewagi. Europa potrafi już osiągać ponad 1 MW w projektach badawczych, jednak BYD przeniósł tę granicę do technologii dla seryjnych samochodów. Kolejny etap rywalizacji rozegra się więc nie tylko między producentami aut, ale również między operatorami infrastruktury, którzy będą musieli zapewnić tym samochodom ładowarki zdolne wykorzystać ich możliwości.
