Podle Murphyho zákonů se kontrolka docházejícího paliva v autě rozsvítí vždy, když nejvíce spěcháte. S běžným autem nejde většinou o žádné drama − v nádrži je ještě rezerva na ujetí několika desítek kilometrů a během nich na nějakou čerpací stanici narazíte. V Česku, díky jejich hustotě, pravděpodobně i na svůj oblíbený řetězec. Samotné tankování pak trvá pár minut a můžete vyrazit vstříc dalším stovkám kilometrů.
Co když je ale vůz poháněn elektromotorem? Žádný problém, zdálo by se. Najdeme nejbližší nabíjecí stanici. Webů a aplikací nabízejících vyhledání blízké stanice existuje dokonce několik, stačí tedy přijet, připojit kabel a energie už plní baterie na další stovky, ehm, no, zatím vlastně spíš desítky kilometrů. A ještě u toho stihneme oběd. Ale i to se může někdy hodit.
Jenže ouha. Nejbližší dobíjecí stanice sice obsahuje třeba i několik zásuvek či kabelů, ale žádný není ten správný (další z Murphyho zákonů?). Po chvíli zkoumání nakonec zjistíme, že s využitím některé z redukcí či kabelů, kterými výrobce vozidlo vybavil či doporučil dovybavit, se k jedné ze zásuvek připojíme. Ovšem nabíjení nebude trvat očekávané desítky minut, ale hodiny. Jak to? Protože nejde o rychlonabíječku, ale o běžnou zásuvku.
800
rychlodobíjecích stanic je podle Miroslava Kuželky z ABB dostatečným a komfortním základem páteřní sítě pro Českou republiku.
Zkušení elektromobilisté se při čtení těchto řádků už určitě ošívají. To není možné, každý, kdo jezdí s elektromobilem, přece ví, že existuje několik standardů dobíjení, jakou zásuvku či kabel jeho automobil vyžaduje, a podle toho hledá dobíjecí stanici. Ale o to právě jde. Pokud nepočítáme městské či příměstské popojíždění, na které tak nějak vystačí jedno nabití baterie většiny současných elektromobilů, delší cestování s nimi je zatím opravdu jen pro nadšence. A malé elektrotechnické desatero, které je nutné zvládnout k úspěšnému dobíjení, situaci určitě nepomáhá.
Střídavý, střídavý, zkrátka elektrický…
Existují dva hlavní způsoby dobíjení − střídavým proudem do výkonu 22 kW a stejnosměrným proudem s výkonem vyšším. Nabíječky na střídavý proud ve skutečnosti nejsou nabíječkami, ale v podstatě běžnými zásuvkami (někdy s více či méně "krásným" rozhraním v podobě různých wallboxů). K nabíjení se využívá zabudovaná nabíječka v autě. Je proto dobré vědět, jaký má výkon, protože od toho se odvíjí rychlost dobíjení. Existují sice auta, která dokážou využít celých 22 kW, jež poskytuje třífázová 32A přípojka (například současný Renault Zoe nebo některé starší Tesly bylo možné na přání vybavit takzvaným dual chargerem), ale většina elektromobilů je opatřena nabíječkou podstatně méně výkonnou. Ta navíc může být jednofázová (s maximálním výkonem 3,7 kW, který utáhne klasická zásuvka jako v domácnosti) či třífázová. U ní je potřeba ještě rozlišovat proud 16A (ten dává menší pětikolíková zásuvka, například pro míchačku nebo cirkulárku) či 32A (větší "pětikolík").
Další neznámou v rovnici pro rychlost nabíjení, kterou musí elektromobilista znát, je ale kapacita baterie, potažmo spotřeba energie jeho vozu. Například aktuální VW e-Golf je vybaven baterií s kapacitou 38,5 kWh. Nabíječka tohoto vozu má výkon 7,2 kW, jednoduchým dělením tedy dostaneme teoretickou dobu nabíjení z nuly na maximum zhruba 5,5 hodiny. V nezávislém testu serveru Hybrid.cz tento vůz dosahoval spotřeby okolo 14 kWh / 100 km, energii na ujetí stovky kilometrů tedy palubní nabíječka doplní zhruba za hodinu.
Skutečná (rychlo)nabíječka elektromobilu poskytuje stejnosměrný proud, který putuje přímo do baterie. V současné době se v Evropě používají nabíječky CHAdeMO a CCS, většinou s výkonem alespoň okolo 50 kW, výjimečně i nižším. Jde o standardy, které umožňují propojit palubní systém správy baterie s počítačem rychlonabíjecí stanice a řídit tak proces nabíjení podle aktuálního stavu článků (stav nabití, napětí, teplota). Nabíjecí napětí stanice přizpůsobí konkrétnímu vozu (pohybuje se ve stovkách voltů), proud aktuálnímu stavu akumulátoru.
Samostatnou kapitolou jsou nabíječky Supercharger pro vozy Tesla s výkonem až 135 kW. V Česku jsou zatím v provozu tři − v Praze, Olomouci a na D1 u Humpolce, v plánech firmy jsou ale i další stanice.
Zástrčky a zásuvky
Kromě toho, zda jde o stejnosměrnou, či střídavou nabíjecí stanici (přípojné místo), musí elektromobilista také vědět, jakou zásuvkou je vybaven jeho vůz. Tedy pokud chce nabíjet rychleji než z jednofázové 16A (klasické) zásuvky.
Standardů je opět několik. Pro připojení ke stejnosměrné nabíječce existují v Evropě dva typy konektorů − CHAdeMO a Combo 2 pro standard CCS. Do zásuvek těchto typů se přímo připojuje kabel stejnosměrné dobíječky příslušného standardu. "Pokud použijeme přirovnání k běžné čerpací stanici, může majitel auta vybrat pro tankování naftu, nebo benzin. Tady jsou rovněž dvě "pistole" − CHAdeMO a Combo. Obě jsou navíc nezaměnitelné," přibližuje jednoduchost rychlodobíjení Miroslav Kuželka, ředitel produktu a marketingu e-mobility firmy ABB.
Pro napájení střídavým proudem se nejčastěji používá konektor Mennekes. (Jeho modifikovanou verzi ale v Evropě používají i vozy Tesla pro kombinované nabíjení střídavým či stejnosměrným proudem.) Do zásuvek Mennekes ve vozidlech se připojuje buď kabel "nabíječky" (wallboxu), nebo je možné je speciálním kabelem propojit s běžnými jedno- či třífázovými zásuvkami. Kromě toho existují i starší standardy konektorů, které se ale u novějších vozů již nevyskytují.
Lepší časy asi přijdou
Minimálně na straně nabíjecí infrastruktury se naštěstí už vyjasňuje. "Evropská směrnice o budování infrastruktury pro alternativní paliva jednoznačně definovala evropské standardy pro dobíjení. U střídavého dobíjení jde o standard Mennekes a u stejnosměrného o Combo 2. Těmi musí být povinně vybaveny všechny nově budované dobíjecí stanice příslušného typu na území unie," vysvětluje Tomáš Chmelík, manažer útvaru čisté technologie firmy ČEZ.
A situace se mění i na straně automobilů. Současný nabíjecí standard CHAdeMO má omezení do 500 V a 125 A, poskytuje tedy maximální výkon 62,5 kW. A to pro budoucí elektromobily stačit nebude. Lze předpokládat, že alespoň v Evropě na jeho místo nastoupí CCS s konektorem Combo 2, který při napětí 1000 V nabídne nabíjecí výkon až 350 kW. Vyšší palubní napětí mimo jiné umožní právě zvýšit výkon a tím i rychlost nabíjení.
Nabít a zaplatit? Zapomeňte
Dva největší provozovatelé nabíjecích stanic − ČEZ a PRE − využívají pro své zákazníky systém registrace a elektronických čipů, bez kterých nabíječku nezprovozníte. ČEZ účtuje pouze měsíční paušál 450 Kč, PRE čtvrtletní paušál 30 Kč a 2,5 Kč/kWh. "To jsou sice zajímavé ceny pro uživatele, ale likvidační pro jakoukoliv konkurenci. Prodej energie za paušál či podnákladové ceny zavání tvorbou monopolu a obsazováním zajímavých míst vlastními nabíječkami," myslí si Lukáš Hataš, člen představenstva Asociace pro elektromobilitu ČR.
"Obě firmy navíc neumožňují nabíjení komukoli za jednorázovou platbu bez registrace, což jim od loňského listopadu nařizuje zákon o palivech, který definuje i podmínky provozu veřejných nabíjecích stanic," dodává Hataš. Na nabíječkách firmy Tesla nabíjejí majitelé modelů S a X zdarma, majitelé Modelu 3 budou platit 5 Kč/kWh.
Kolik nabíječek?
Pro pohodlné cestování elektromobilem je kromě nabíjecích standardů důležitý i počet a výkon veřejných dobíjecích stanic. "Základ v podobě páteřní sítě rychlodobíjecích stanic, která umožní cestování na delší vzdálenosti bez zásadních omezení, je klíčem k masovému rozvoji elektromobility. Ovšem na jakých typech dobíjecích stanic bude dobíjení probíhat, až bude elektromobilita skutečně masová, závisí na mnoha okolnostech, které dnes jen odhadujeme," říká Tomáš Chmelík z ČEZ.
Na rozdíl od aut na fosilní paliva, do kterých lze doplňovat energii jen na čerpacích či plnicích stanicích, se u elektromobilů počítá s tím, že větší část nabíjení bude probíhat neveřejně − v domácnostech či ve firmách. "Tedy ne vše budou muset zajistit veřejné a v rámci nich rychlodobíjecí stanice," dodává Chmelík.
To je ale v současnosti problém například pro automobilisty ve městech, kteří nemají garáž či možnost připojit se k elektrické síti v místě parkování. "Vozidla musí mít dostatečně velké baterie, aby si případně vystačila s rychlým infrastrukturním dobíjením a nepotřebovala dobíjet doma přes noc," říká Miroslav Kuželka z ABB.
Páteřní síť by měla rovnoměrně pokrývat území Česka s přihlédnutím k intenzitě provozu v různých částech země. "Dostatečným a komfortním základem vzhledem k počtu obyvatel a rozsáhlosti silniční sítě je zhruba 800 rychlodobíjecích stanic," myslí si Kuželka. Podle serveru EVMapa.cz je v současné době v Česku více než sedm desítek dobíjecích stanic s přípojkou CHAdeMO a necelá šedesátka nabíječek standardu CCS. "Jde o 72 geografických míst se stejnosměrným nabíjením, která jsou vybavena zhruba 200 přípojkami. Bohužel ale například na nabíječkách ČEZ není možné současně využít oba nabíjecí standardy," upřesňuje Lukáš Hataš.
