Suur lugu

Autogeeniuse eksperiment: tavalise elektriautoga on väga kiire laadimine kõigest unistus

Kallis hind, aga vaid kolmandik lubatud kiirusest.

Seidla tuuliku juures on väga maaliline, aga aeglane laadimine, sest CCS laadijat ei ole.

Mis siis viga on, kui kiirlaaduri võimsus on 160 kW ja aku peaks vastu võtma 100 kW, aga parimalgi hetkel pressitakse akusse elektrit vaid 50–60 kW võimsusega, tihtipeale isegi ainult 20–30 kilovatiga?

Elektriautode tootjad räägivad üksteise võidu aina suuremast laadimisvõimsusest ja -kiirusest, tänu millele peaks elektriauto tankimine käima kui mitte juba nüüd, siis õige varsti peaaegu sama kiiresti kui tavaauto paagi täitmine fossiilkütusega – mõni minut või noh, ehk kümmekond, ja sõit jätkub taas!

Samas saab Facebooki teemagruppidest lugeda tihti kurtmist, et laadimisega on probleeme ning meie poole on pöördunud ka mitmed elektriautoomanikud sama küsimusega – miks mu auto ei lae sellise kiirusega, nagu lubatud, milles viga? Selgub, et viga polegi midagi, sest nii see olema peabki!

Proovime ise järgi

Põrutasimegi tuliuue Citroën e-C4ga (aku 50 kWh) otsejoones Kesk-Eestisse Tikupoisi tankla Eleporti kiirlaaduri juurde, kust elektrit purskavat suisa 160 kW võimsusega. Selgus, et ei purskagi. Mitte üldse kohe, sest aparaat teatas end olevat „offline“.

Klienditugi lubas asja võtta käsile. Ooteaja sisustamiseks ühendasime C4 samas parklas sama firma 50 kW laaduriga. Akus oli elektrit 23%, õues sooja 8–9 kraadi, auto sõidust tulnud ehk aku pidanuks olema soe ja tänu sellele täies tööjõus. Nii oligi, laadija näitas Citroëni tankimisvõimsuseks seadeldise jaoks peaaegu maksimaalse 46 kW.

Kui saadi tööle vägevam laadur, kolisime üle tolle kaabli otsa. Akus oli seks ajaks elektrit 37%. Korraks viskus laadimisvõimsuse näit 75 kW juurde, kuid edasi tiksus vool akusse 50–60 ja vahel isegi vähema hulga kilovattidega. Seega saime sama tulemuse, makstes samas 24 asemel 47 s/kWh.

Kui mõõt sai lõpuks täis, ei saanud autot aga enam laaduri küljest kätte – telefoniäpiga seanssi lõpetada ei õnnestunudki. Lõpuks sai vajutatud hädalõpetusnuppu ning teekond jätkus.
3,5 tundi hiljem sama laaduri juurde naastes selgus, et Citroëni laadimissessioon kestab endiselt.

Tikupoisi parklas on ka 50 kW laadija, mis on soodsam ja laeb Citroeni peaaegu sama kiiresti kui ultrakiire.

Klienditugi lõpetas selle, 37% akujäägiga auto läks laadija külge ning algas uus laadimine. Kiirus oli aga samasugune kui varem ehk kaugel 100 kilovatist.

Kui C4 akus oli energiat 67%, saavutas Tallinnas Ahtri tänaval asuv Ruexi 120 kW laadur tankimise võimsuseks kõigest 25–31 kW. Selge see, et laadumine 80–100% vältab kaua ehk käib väikese võimsusega, aga 80 protsendini jõudmiseks oleks võinud ju laaduril olla gaas põhjas?

Viga autos või laadijas?

Või äkki oli viga hoopis konkreetses autos? Proovisime seetõttu ka elektrilise Peugeot 208 võimeid. Laagri Circle K ülikiirlaadur (üle 150 kW, Enefit Volt) tankis 69% jäägiga akut kõigest kesise 35 kW võimsusega. Sama lugu oli seal Citroëniga: 57% täis aku laadus 30 kilovatiga ehk kriipsu pealt sama kiiresti kui samas kõrval asuva 50 kW laaduriga.

Sama probleemi kirjeldas hiljuti üks kasutaja “Elektriautod Eestis” Facebooki grupis Volkswagen ID.3 kohta ning samuti kirjutas meile üks lugeja, kes seisab oma Honda e’ga väga tihti sama probleemi ees, et maksimaalsele laadimiskiirusele ei saa ligilähedalegi. Seega asi ei ole prantslastes, mille mootori- ja akutehnoloogia on põhimõtteliselt sama.

Citroeni maaletooja Auto-Bon selgitas aeglast laadimiskiirust auto turvalisusega. Kuna kiirlaadijad söödavad elektriauto veoakusse alalisvoolu ning selle vastuvõtu võimsuse määrab auto ise, et tagada turvalisus. Mida tühjem on aku, seda suurem laadimisvõimsus ja mida suurem on aku laetuse tase, seda madalamal võimsusel veoaku voolu vastu võtab. Lisaks aku laetuse tasemele mõjutavad laadimisvõimsust ka välistemperatuur, aku temperatuur, konkreetse laadija seadistused, soojenduse (või muu energia) kasutamine autos laadimise ajal ja muud välised tegurid.

“Citroën ë-C4 maksimaalne laadimisvõimsus on 100 kW. Olenevalt välistest mõjutajatest langeb laadimisvõimsus umbes 50% laetuse taseme juures 50 kW ligi ning langeb järk-järgult edasi kuni aku on täis. Viimase 15-20% laadimisel on laadimisvõimsus madalaim, et vältida aku ülekuumenemist,” täpsustas maaletooja.

„Viimastel nädalatel on meie haldustarkvara partner teinud süsteemis mitu olulist uuendust ning seetõttu on esinenud lühiajalisi tõrkeid laadijate kasutamisel,“ ütleb Eleporti tehnoloogiajuht Rain Neemlaid Tikupoisis juhtunu kohta.

„Sellest ka äpis vale info kuvamine sessiooni kestuse kohta ja tõrge, mis ei võimaldanud sessiooni alustada ja lõpetada. Kui järgmistel kordadel probleeme tekib, palun kindlasti ühendust võtta klienditoega, kes suudab enamiku probleemidest kauglahendada. Alexela Tikupoisi tankla mõlemad laadijad (160 kW ultrakiire laadija ning 50 kW kiirlaadija) on Alexela käsutuses ning Eleport tagab nende jaamade igapäevase töö ja garanteerib, et inimesed saavad ka siis seal laadida, kui mõnel koostööpartneril on probleeme (nt haldustarkvara platvormil).“

Aku vajab ideaalseid tingimusi

Aku laadimisvõimsusest rääkides toonitab Neemlaid, et kõige olulisem faktor on sel juhul aku temperatuur, mida mõjutavad omakorda nii välistemperatuur kui ka see, kui palju on autoga vahetult enne kiirlaadimist sõidetud.

Sama situatsioon teises laadijas ja teise autoga.

„Kõige soodsamad tingimused laadimiseks on umbes 25 kraadi juures. Külmal talve- või kuumal suvepäeval võib juhtuda, et aku temperatuur on ideaalsest kaugel, ning seetõttu võib auto laadimiskiirust vähendada. Teiseks mõjutab laadimiskiirust aku laetus: mida rohkem on aku täis, seda väiksem on laadimisvõimsus.

Ning muidugi ei saa jätta kõrvale sõidukit ennast. Paljud autotootjad reklaamivad, et nende auto suudab laadida 100 (või enamagi) kilovatiga, aga unustatakse öelda, et seda vaid ideaaltingimustes. Samuti on igal autol erinev laadimisgraafik. Mõni võib täisvõimsusel laadida kuni 80 protsendini, teine hakkab aga võimsust kahandama juba 25–30 % juures, et vähendada aku kuumenemist ja tagada sellega vooluvaramu pikem tööiga.“

Juuresolev graafik ilmestab taas tõsiasja, et kallim on parem: Audi e-troni ja Peugeot e-208 laadimisvõimsus erineb nii absoluutvõimsuse kui ka aku laetusest sõltuva languse poolest. Odavasse autosse niriseb elekter juba algselt ning isegi ideaaloludes aeglasemalt ja aku täitudes järjest visamalt, kallisse aga enamjaolt (15–70%) maksimaalse võimaliku kiiruse-võimsusega.

Kalli ja soodsa elektriauto laadimisgraafik on väga erinev.

Ja ka see pole veel kõik

Aga ka see pole veel kõik, märgib Neemlaid. Kui üldjuhul ütleb auto laadijale, mis kiirusega akut laadida, siis teatud juhtudel võib laadija ise piirata auto maksimaalset laadimiskiirust, sest võrdse nimivõimsusega laadijad laevad autoakut erineva võimsusega, kuna erineb ka nende voolutugevus.

„Tikupoisi laadija HV-160 annab 400voldise pinge juures 350amprist voolu, väliselt sarnane HV-175 aga 250 A. Kõrgepingeakuga elektriauto (näiteks Porsche Taycan) töötab 800voldise pingega ja suudab mõlemas laaduris laadida 160 kW võimsusega. Enamik elektriautodest on praegu aga 400voldise akuga ning siis on suur vahe, kas laadimisvoolu maksimaalne tugevus on 350 või 250 A. 100amprine vahe 400 voldi juures tähendab 40kilovatist võimsust, millest paljud autod nii öelda ilma jäävad,“ peab Neemlaid lühikese füüsikaloengu.

Aku on poole peal, aga laadimiskiirus on kolmandik lubatust.

„Ehk kokkuvõtteks sõltub elektriauto laadimiskiirus paljudest asjaoludest ning iga uus laadimine erineb eelmisest just sel põhjusel. Reklaamides välja toodud võimsused kehtivad tavaliselt ainult ideaaltingimustes. Lisaks erineb auto võime laadimisjaamast elektrienergiat vastu võtta ehk mõne aku sobib kiirlaadimiseks paremini. Laaduris endas saab murekoht olla vaid siis, kui see on valesti seadistatud või lihtsalt tehniliselt vähem võimekas,“ lõpetab Neemlaid ja pakub, et pilt saab eriti selgeks siis, kui viia näiteks Audi e-Tron ja Honda e koos Tikupoissi ja jälgida, kui erinevalt nende akud laaduvad.

Ideaalkiirus peaaegu võimatu

Eleportiga üsna sama meelt on ka Enefit Volti laadimisvõrku arendava Enefit Connecti elektritranspordi üksuse juht Marko Viiding.

„Autolehe kaasus on põnev ning vaatasime sellesse oma laadijate opereerimise meeskonnaga sisse. Kinnitame, et Enefit Volti laadijates on lubatud võimsus igal ajahetkel alati tagatud. Millist võimsust sealt aga vastu võetakse, kontrollib ja dikteerib auto ise. Autode käitumine on omakorda erinev ning sõltub paljudest teguritest ja muutujatest, alustades mudelist ja aku täituvusprotsendist ning lõpetades välis- ja aku temperatuuriga (need pole täpselt samad), sest laadimist piiratakse ka siis, kui aku on liiga külm või kuum. Kui laadijad laseksid igasse autosse võimsust ühtmoodi, oleks aku põlema mineku risk väga suur.”

Viiding viitab veebilehel ev-database.org toodud laadimisgraafikutele, mille järgi Citroëni ega Peugeot’ puhul ei saagi üle 50% laetud akuga ülikiirest laadijast kätte soovitud (ehk autotootja lubatud maksimaalset) laadimiskiirust.

„Kusjuures needki graafikud on joonistatud testide põhjal, mis sooritatud ideaaltingimustes. Praktikas võib siingi olenevalt eri teguritest esineda kõrvalekaldeid,“ märgib ta. Laadimise maksimumvõimsus võib ju olla 100 kW, kuid keskmiseks tuleb sõltuvalt laaduri võimsusest kõigest 46–65 kW. Ja seda oludes, milliseid Eesti kliimas kohtab vaid haruharva. Ehk siis pealiskaudne tehe „mul on 50 kWh aku ja maksimaalne laadevõimsus 100 kW ehk poole tunniga saab aku täis“ on kõike muud kui pädev.

„Elektriautondus on keeruline ja kiirelt arenev valdkond ning elektriautode mõistmiseks on vaja teha põhjalikku eeltööd, sest muutujaid on palju,“ nendib Viiding. „Seetõttu julgustame elektriauto ostmisest huvitatud inimesi suhtlema kindlasti põhjalikult huvipakkuva automudeli tootja esindajaga, et teha endale varakult selgeks just konkreetse margi ja mudeli eripärad ning laadimiskõvera iseärasused. Nii on võimalik auto erilaadilist käitumist laadimismomentidel mõista paremini.“

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Ära jää ilma päeva põnevamatest lugudest

Telli Geeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal argipäeval ülevaate olulisematest Geeniuse teemadest.