Elektromobily se v posledních letech staly symbolem ekologické dopravy a udržitelného rozvoje. S rostoucím počtem elektromobilů na silnicích i jejich neustále se zvyšujícím maximálním dojezdem, roste i zájem o efektivní způsoby nabíjení elektroaut. Doba nabíjení elektromobilu je přitom klíčovým faktorem, který ovlivňuje uživatelský komfort a celkovou přitažlivost této alternativní formy dopravy, která by měla brzy nahradit auta poháněná spalovacími nebo zážehovými motory. Na trhu existuje celá řada nabíjecích stanic s různými technickými specifikacemi a výkonem, které se liší nejen v rychlosti nabíjení, ale také cenou a použitými technologiemi. Práve délka nabíjení elektromobilu je pro mnohé uživatele běžného automobilu hlavní důvod, proč se bojí přejít na elektromobil. Dnes se tedy podíváme na to, jak dlouho trvá skutečně nabíjení moderních elektrovozů a co ovlivňuje dobu nabíjení elektroaut nejvíce.

Jak dlouho vám potrvá nabít elektroauto na maximum?

Na tuto otázku neexistuje jednoznačná odpověď, protože délka nabíjení se odvíjí od více faktorů.

Doba nabíjení elektromobilů závisí jednak na kapacitě baterie a výkonu nabíjecí stanice, ale také na tom, kolik % kapacity baterie zbývá.

Délku nabíjení přitom ovlivňují nejen kapacita baterie a výkon nabíječky, ale také kvalita nabíjecí infrastruktury a technologie řízení baterie ve vozidle, které mohou optimalizovat nebo zpomalit celý proces. Navíc je třeba zohlednit, že rychlost nabíjení se s rostoucím nabitím baterie zpravidla zpomaluje, aby se předešlo jejímu poškození.

U menších baterií s kapacitou kolem 30–40 kWh trvá nabíjení z 20 % na 80 % na rychlonabíjecí stanici (50 kW DC) přibližně 30–40 minut. Středně velké baterie s kapacitou 60–70 kWh se na rychlonabíječce nabijí z 20 % na 80 % za zhruba 40 minut.

U největších baterií s kapacitou kolem 100 kWh je situace odlišná. Na ultra rychlých nabíjecích stanicích (150 kW a více) může nabíjení z 20 % na 80 % trvat pouze 25–30 minut.

Pokud však využijete domácí nabíjení bez rychlonabíječky, může doba dosáhnout až 9–10 hodin. Vesměs ale mají majitelé elektroaut k dispozici vlastní domácí nabíječky, proto délka

Pokud se však využije domácí nabíjení pomocí 22 kW nabíječky, může tento proces trvat trvat i několik hodin (ale můžete zase automobil nabít například zdarma například díky domácí fotovoltaice). Odhadem může plné nabití elektroauta trvat 1-2 hodiny u baterie o kapacitě 30–40 kWh, 2-3 hod. u 60–70 kWh baterie a cca 3-4 hod. u největších baterií s kapacitou kolem 100 kWh

Co ovlivňuje dobu nabíjení elektroaut nejvíce?

Jednak typ nabíjecí stanice a kapacita baterie, ale také další faktory jako například okolní teplota a způsob, jakým elektromobil používáte, všechny tyto aspekty hrají důležitou roli v efektivitě nabíjení. Pochopení všech těchto faktorů je zásadní pro optimální využití elektromobilu a může pomoci řidičům učinit informovaná rozhodnutí, která povedou k lepší zkušenosti s elektrickou jízdou.

Jaké faktory ovlivňují dobu nabíjení elektromobilu a jeho dojezd?

Elektromobily se nabíjejí různými rychlostmi, přičemž stejný model vozidla může vykazovat odlišné nabíjecí rychlosti v závislosti na různých okolnostech. K pochopení těchto variací je nezbytné zohlednit několik klíčových faktorů, které mohou ovlivnit rychlost nabíjení elektromobilu a jeho dojezd. Pro optimální fungování elektromobilu je důležité rozumět tomu, jak baterie fungují, jak je efektivně nabíjet a co ovlivňuje jejich výkonnost. Následující text poskytuje přehled o základních faktorech, jako je kapacita baterie, rychlost nabíjení, vliv teploty a dostupnost nabíjecích stanic, které společně formují zkušenost s elektromobily a jejich efektivní provoz.

Baterie

Elektromobily jsou poháněny lithium-iontovými bateriemi, které mají optimální výkon při nabití v rozmezí 20–80 % celkové kapacity. Tento interval je klíčový, protože v něm baterie dosahuje nejlepšího výkonu a zároveň se nejméně opotřebovává. Je doporučeno vyhýbat se častému podbíjení a přebíjení.

Při podbíjení (když je baterie téměř na 0 %) dochází k intenzivnímu opotřebení bateriových článků, což může snížit jejich kapacitu a zkrátit celkovou životnost. Naopak přebíjení (časté nabíjení do plných 100 %) může způsobit nadměrné zahřívání a zvyšuje riziko degradace materiálů uvnitř baterie.

Ideální tak není ani nabíjení, když je stav baterie téměř na 0 %, ani čekání na její plné nabití. Toto tvrzení souvisí s vnitřní strukturou baterií a chemickými procesy, které probíhají při nabíjení a vybíjení.

Každé elektrické vozidlo má od výrobce nastavenou nabíjecí křivku, která řídí rychlost nabíjení na základě aktuálního stavu nabití baterie. Tato technologie umožňuje zrychlovat nebo zpomalovat proces nabíjení v závislosti na tom, jak je baterie nabitá. V počátečních fázích nabíjení se baterie nabíjí podstatně rychleji, zatímco v pozdějších fázích, zejména při dosažení vyšších procent nabití, se proces dobíjení značně zpomaluje. Tento přístup pomáhá prodlužovat životnost baterie, čímž se u majitelů vozidel snižuje jedna z významných starostí.

Nejrychlejší nabíjení probíhá přibližně do 60 % kapacity baterie. Jakmile dosáhne této úrovně, nabíjecí proces začne zpomalovat. Posledních 20 % nabíjení může trvat stejně dlouho jako nabití předchozích 80 %. Bylo zjištěno, že výkon nabíjení elektromobilů klesá přibližně o 90 % při nabíjení střídavým proudem (AC) a přibližně o 80 % při nabíjení stejnosměrným proudem (DC). Pokud se nacházíte na cestách, je proto lepší nečekat u nabíjecí stanice až do plného nabití. Doporučuje se vyjíždět, když má baterie 80 % kapacity, a během dalších zastávek opět nabíjet pouze na 80 %. Tento přístup nejen zefektivní cestování, ale také pomůže zachovat zdraví vaší baterie a pomáhá snižovat její opotřebení v čase.

Kapacita baterie

Velikost a kapacita baterie elektromobilu se liší mezi různými značkami a modely, přičemž větší kapacita může vést k delší době nabíjení. Nicméně to není striktní pravidlo, jelikož některá elektrická vozidla s nižší kapacitou (např. 50 kWh) mohou být nabíjena rychlo nabíjením 1C, zatímco vozidlo s 75 kWh baterií může využít rychlo nabíjení 2C. Písmenem C se myslí kapacita akumulátoru (Capacity). Ta se udává běžně v mAh (miliampér hodiny) nebo u větších akumulátorů v Ah (Ampér hodina) – mAh je tisícina Ah. 1C tedy znamená “nabíjení jednonásobkem kapacity akumulátoru”. Při porovnání doby nabíjení dvou různých vozidel je patrné, že vozidlo s větší kapacitou baterie často dokončí přenos energie dříve. Tento rozdíl v nabíjecím výkonu je dán chemickým složením a technologií baterií.

Kapacita baterií elektromobilů je zásadním faktorem ovlivňujícím jejich dojezd. Současné technologie umožňují kapacity od 30 kWh až po 100 kWh, v závislosti na velikosti a třídě vozidla. V roce 2010 dosahovala průměrná dojezdová vzdálenost elektrických vozidel 123 kilometrů, což nebylo pro každodenní použití příliš praktické. Do roku 2023 se tento průměr zvýšil na 393 kilometrů, což výrazně zlepšilo použitelnost elektromobilů pro běžné potřeby. Menší elektromobily, jako například Nissan Leaf s baterií o kapacitě 40 kWh, dosahují dojezdu přibližně 270 km, zatímco Mini Electric s kapacitou 32,6 kWh poskytuje dojezd kolem 225 km. Ve střední třídě, kam patří například Hyundai Kona Electric s kapacitou 64 kWh a dojezdem až 484 km, či Kia e-Niro, která disponuje stejnou kapacitou a dojezdem kolem 455 km, je možné dosáhnout výrazně delších vzdáleností na jedno nabití. V kategorii vysoce výkonných elektromobilů, jako je Tesla Model S s baterií o kapacitě 100 kWh a dojezdem až 652 km, nebo Tesla Model X s podobnou kapacitou a dojezdem kolem 560 km, se ukazuje, jak pokroky v bateriových technologiích zajišťují maximální využití energie a delší jízdní dosahy. Tento trend odráží rostoucí nároky na elektromobily a jejich efektivní využití v každodenním provozu.

Životnost baterie

Lithium-iontové baterie, které tvoří klíčovou součást moderních elektromobilů, disponují omezenou cyklickou životností, což znamená, že jejich schopnost udržovat a efektivně přijímat nabití se s postupem času snižuje. Tento přirozený proces degradace může negativně ovlivnit rychlost nabíjení a celkovou dojezdovou vzdálenost vozidla. Výrobci elektromobilů proto často nabízejí záruky na baterie v délce 8 až 10 let nebo do vzdálenosti 160 000 až 200 000 km, čímž se snaží zajistit spolehlivost a dlouhověkost svých produktů. Některé odhady dokonce naznačují, že při standardním používání mohou tyto baterie vydržet v provozu až 15–20 let bez nutnosti výměny. Podle výzkumů z roku 2024 došlo k výraznému pokroku v technologii baterií, což se odráží v průměrné roční degradaci okolo 1,8 %. Tento pokles degradačních charakteristik přispívá nejen k delší životnosti baterií, ale také k jejich vyššímu výkonu a efektivitě, což zlepšuje celkovou použitelnost elektromobilů pro široké spektrum uživatelů.

Rychlost nabíjení

Rychlost nabíjení, kterou poskytuje nabíjecí stanice, rovněž významně ovlivňuje, jak rychle se elektromobil nabije. Rychlost nabíjení nabíjecí stanice se měří v kilowattech (kW). Čím vyšší je kW, tím rychlejší je proces nabíjení. Větší výkon nabíjecí stanice obvykle znamená rychlejší proces nabíjení. Maximální nabíjecí výkon, který může vozidlo přijmout, však závisí na tom, co umožňuje systém řízení baterie. Například všechny nabíjecí stanice s DC (stejnosměrným proudem) mohou poskytovat nabíjecí rychlosti až 75 kW, což zajišťuje efektivní doplnění energie v bateriích elektromobilů. Výkonnost nabíjení také závisí nejen na velikosti baterie, ale také na technologických aspektech a chemických vlastnostech použité baterie.

Níže na grafu jsou znázorněny dva různé styly nabíjení podle volby mezi stejnosměrným (DC) a střídavým (AC) proudem. Nabíjení střídavým proudem je podobné maratónskému běžci – je stabilní a trvalé. Naproti tomu stejnosměrné nabíjení si můžeme představit jako sprintera, který rychle zvyšuje rychlost a pak odpadne. Tento typ nabíjení se obvykle využívá při cestování, kdy je potřeba auto rychle nabít a pokračovat v jízdě. Střídavý proud se naopak používá pro šetrnější zacházení s baterií a je také cenově výhodnější. Střídavé nabíjení je ideální pro domácí použití, kde si majitelé elektromobilů mohou dovolit delší dobu nabíjení bez časového tlaku.

Doba nabíjení elektromobilů se odvíjí od kapacity baterie a výkonu nabíjecí stanice. U menších baterií o kapacitě kolem 30–40 kWh může nabíjení z 20 % na 80 % na rychlonabíjecí stanici (50 kW DC) trvat přibližně 30–40 minut, zatímco domácí nabíjení pomocí 7kW nabíječky zabere kolem 5–6 hodin. U středních baterií s kapacitou 60–70 kWh trvá nabíjení z 20 % na 80 % na rychlonabíječce přibližně 40 minut, zatímco doma může nabíjení trvat 8–9 hodin. U největších baterií s kapacitou kolem 100 kWh se nabíjení z 20 % na 80 % na ultra rychlých nabíjecích stanicích (150 kW a více) pohybuje okolo 25–30 minut, zatímco domácí nabíjení může zabrat až 9–10 hodin. Délku nabíjení ovlivňuje nejen kapacita baterie, ale i možnosti nabíjecí infrastruktury a technologie řízení baterie ve vozidle.

Teplota

Teplota baterie a povětrnostní podmínky mohou ovlivnit rychlost nabíjení. Nabíjení probíhá rychleji v mírnějším klimatu, zatímco extrémně horké nebo studené počasí může nabíjecí proces zpomalit. Elektromobily jsou totiž vybaveny systémem zvaným Battery Management System (BMS), který funguje jako „mozek“ baterie a zajišťuje její bezpečný provoz. Na základě tepelné analýzy snímá údaje z teplotních čidel umístěných na kritických místech akumulátoru. Při extrémních teplotách systém rozhoduje o opatřeních pro bezpečné nabíjení. Teplota akumulátoru má významný vliv na proces nabíjení. Nabíjení při příliš vysokých nebo nízkých teplotách může snížit účinnost a potenciálně poškodit baterii. BMS proto optimalizuje nabíjecí proces tak, aby chránil baterii před nepříznivými teplotními podmínkami.

Dostupnost nabíjecích stanic

Dostupnost nabíjecích míst na nabíjecích stanicích může výrazně ovlivnit rychlost nabíjení elektromobilů, což platí zejména v případech dlouhých čekacích dob. Každá nabíjecí stanice má omezení na úroveň nabití, kterou může v daný okamžik poskytovat. Energie uložená v bateriích elektromobilů vyžaduje okamžitý odběr z elektrické sítě, který odpovídá spotřebě energie průměrné rodiny čtyř osob během dvou týdnů. Aby bylo možné tuto poptávku uspokojit, měly by nabíjecí stanice disponovat specializovanými transformátory, které by dodávaly energii výhradně pro tyto stanice. V současné situaci však nemusí stanice vždy poskytovat požadovaný výkon během období vysoké spotřeby, zejména v časech špičky, jako jsou obědy a večeře.

Dalším příkladem jsou pevné nabíjecí stanice ve velkých městech, které často nefungují na plnou kapacitu v určitých hodinách kvůli nedostatečnému napájení místní sítě. Důsledkem může být, že nabíjecí výkon není stabilní po celý den a stanice mohou způsobit přetížení obvodů podniků, pokud vyžadují vysoký výkon. Tato situace podtrhuje důležitost zajištění adekvátní infrastruktury a kapacity v elektrických sítích, aby bylo možné efektivně podporovat rostoucí poptávku po nabíjení elektromobilů, zejména v městských oblastech a během špičkových hodin. Pro dosažení co nejlepšího výkonu je důležité být obeznámen se specifikacemi baterie a najít optimální řešení nabíjení pro vaše vozidlo.

Kapacita baterie jednotlivých elektromobilů

ADAC pravidelně provádí testování široké škály elektromobilů, které se liší velikostí, cenovou kategorií a dojezdem, s cílem poskytnout co nejpřesnější a realistické

údaje o jejich výkonnosti. V rámci těchto testů jsou elektromobily podrobeny pečlivé analýze, kde jsou hodnoceny jejich spotřeba energie a reálný dojezd. Testování probíhá za standardizovaných podmínek podle metodiky ADAC Ecotest, kterou absolvují vozidla všech typů pohonů. Výsledky těchto testů jsou pravidelně aktualizovány a zahrnují pouze modely dostupné k aktuální objednávce, což zajišťuje jejich relevanci pro spotřebitele.

 Tabulka níže obsahuje všechny auta, které lze pořídit u autorizovaných dealerů 26.10. 2024.  V rámci testu se prokázalo, že elektromobily BMW iX a Lucid Air dosahují nejlepšího dojezdu, který činí 610 km. Na druhé straně Hyundai Ioniq 6 se vyznačuje nejnižší spotřebou, která dosahuje pouze 15,5 kWh na 100 km. Čísla získané z testu také ukazují, že velikost baterie není jediným faktorem ovlivňujícím dojezd, ale je to i účinnost pohonu a aerodynamika vozidla, která hraje klíčovou roli.

Zdroj: https://www.adac.de/rund-ums-fahrzeug/elektromobilitaet/elektroauto/stromverbrauch-elektroautos-adac-test/

Foto:

www.hyundai.com

www.jaguar.cz