Elektrisõidukite (EV) kasutuselevõtt kasvab kogu maailmas kiiresti ning valitsused, ettevõtted ja tarbijad mõistavad üha enam traditsioonilistelt bensiinimootoritelt elektrisõidukitele ülemineku keskkonna- ja majanduslikku kasu. Kuna elektrisõidukid muutuvad populaarsemaks, on vajadus tugeva ja tõhusa laadimisinfrastruktuuri järele kriitilise tähtsusega. Selle infrastruktuuri põhikomponent on laadimisjaam, kus elektrisõidukid saavad oma akusid täiendada.
Üks peamisi viise EV-laadijate klassifitseerimiseks põhineb nende poolt pakutava väljundvoolu tüübil: vahelduvvool (AC) või alalisvool (DC). Nende kahte tüüpi laadimisjaamade – vahelduvvoolu laadimisjaamade (tuntud ka kui 1. ja 2. taseme laadijate) ja alalisvoolu kiirlaadijate (DCFC) – erinevuste mõistmine on oluline nii tarbijatele kui ka ettevõtetele, kes soovivad paigaldada või kasutada elektrisõidukite laadijaid.
EV laadijate tüübid: AC vs. DC
Vahelduvvoolu laadimisjaamad: 1. ja 2. taseme laadijad
Vahelduvvool (AC) on kodudes ja ettevõtetes kõige sagedamini kasutatav elektrienergia vorm. An Vahelduvvoolulaadija muudab võrgust saadava vahelduvvoolu alalisvooluks, mis salvestatakse EV akusse. 1. ja 2. taseme laadijate puhul toimub võimsuse muundamine sõiduki pardalaadijas, mis piirab nende laadimiskiirust võrreldes alalisvoolulaadijatega.
1. 1. taseme vahelduvvoolu laadija
1. taseme laadijad on elektrisõidukite kõige elementaarsem laadimisviis. Need laadijad kasutavad EV laadimiseks tavalist 120-voldist majapidamises kasutatavat pistikupesa. Laadimisprotsess seisneb selles, et sõiduk võtab energiat otse võrgust, kus vahelduvvool muundatakse seejärel auto sisseehitatud laadija abil alalisvooluks.
1. taseme laadijaid kasutatakse sageli elamutes, kus kasutajad ühendavad oma elektriautod ööseks tavalisse seinakontakti. Kuigi need on mugavad, kuna ei vaja erilist paigaldust ega täiendavat infrastruktuuri, on 1. taseme laadijad laadimisaja poolest üsna aeglased. Keskmiselt tagab 1. taseme laadija laadimiskiiruse umbes 2–5 miili tunnis. See muudab selle sobilikuks juhtidele, kes ei vaja kiiresti laadimist või kellel on juurdepääs pikkadele seisakuperioodidele (nt kodus üleöö laadimine).
2. 2. taseme vahelduvvoolu laadija
2. taseme laadijad kasutavad 240-voldist toiteallikat ja pakuvad 1. taseme laadijatega võrreldes kiiremat laadimisaega. Neid laadijaid leidub tavaliselt avalikes laadimisjaamades, töökohtades ja elamutes, kus on vaja kiiremat laadimist. Erinevalt 1. taseme laadijatest nõuavad 2. taseme laadijad spetsiaalsete elektriseadmete ja -infrastruktuuri paigaldamist, mistõttu on nende seadistamine kulukam ja keerulisem.
2. taseme laadijad võivad olenevalt sõidukist ja laadija väljundist pakkuda 10–60 miili tunnis. Enamiku elektrisõidukite omanike jaoks on 2. taseme laadija eelistatud lahendus koduseks laadimiseks, kuna see loob tasakaalu mugavuse, kulude ja laadimiskiiruse vahel. Lisaks saab 2. taseme laadijaid paigaldada ka erinevatesse avalikesse kohtadesse, nagu kaubanduskeskused, lennujaamad või büroohooned, kus elektrisõidukijuhid saavad laadida, kui nad tegelevad muude tegevustega.
2. taseme laadijad on eriti kasulikud autojuhtidele, kes peavad päeva jooksul akut täis laadima või soovivad 1. taseme laadijatega võrreldes kiiremat laadimist. Neid kasutatakse tavaliselt EV-de jaoks, millel on suurem aku mahutavus ja mis vajavad kiiremat täiendamist.
Alalisvoolu kiirlaadijad: 3. taseme laadijad
Kuigi vahelduvvoolulaadijad sobivad aeglasemaks igapäevaseks laadimiseks, Alalisvoolu kiirlaadijad (DCFC) on loodud pakkuma palju suuremat laadimiskiirust, muutes need ideaalseks pikamaareisiks ja kiireks laadimiseks. Erinevalt vahelduvvoolulaadijatest, mis nõuavad vahelduvvoolult alalisvooluks konverteerimist, annavad alalisvoolu kiirlaadijad alalisvoolu otse sõiduki akule. See otsene võimsuse tarnimine võimaldab palju kiiremat laadimisaega, muutes need eriti oluliseks avalike laadimisjaamade jaoks maanteede ja suurte transiidikoridoride ääres.
1. Kuidas alalisvoolu kiirlaadijad töötavad
Alalisvoolu kiirlaadijad mööduvad sõiduki pardalaadijast, varustades selle asemel suure võimsusega alalisvoolu elektriga otse akusse. Protsess on kiirem, kuna see välistab vajaduse vahelduvvoolust alalisvooluks teisendada ja kõrge väljundpinge võimaldab suuremat laadimiskiirust.
Alalisvoolu kiirlaadija laadimiskiirus võib varieeruda olenevalt sõiduki aku suurusest, laadimisvõimsusest ja jaama väljundvõimsusest. Üldiselt suudavad alalisvoolu kiirlaadijad vaid 30-minutilise laadimisega pakkuda 60 miili kuni üle 200 miili vahemikku. Mõned kõige arenenumad alalisvoolu kiirlaadijad on võimelised tootma kuni 350 kW võimsust, mis on oluliselt kiirem kui enamik vahelduvvoolulaadijaid.
Alalisvoolu kiirlaadijaid on kolm peamist tüüpi, mis põhinevad väljundpingel ja nende kasutataval laadimisstandardil:
CHAdeMO : see Jaapanis välja töötatud standard annab elektrisõidukitele alalisvoolu kuni 62,5 kW ja uuemate mudelite võimsus on kuni 150 kW.
CCS (kombineeritud laadimissüsteem) : Euroopas ja USA-s kõige laialdasemalt kasutusele võetud kiirlaadimisstandard CCS toetab kuni 350 kW võimsustaset, võimaldades ülikiiret laadimist.
Tesla Supercharger : Tesla patenteeritud kiirlaadijate võrk, mis kasutab Superchargeri standardit ja pakub kiiret kõrgepinge alalislaadimist kuni 250 kW võimsusega.
2. DC kiirlaadimise eelised
Alalisvoolu kiirlaadijate kõige ilmsem eelis on nende kiirus. Nad on võimelised edastama suure ulatuse väga lühikese aja jooksul. Näiteks 50 kW DCFC suudab tüüpilise elektrisõidukite aku 80%-ni laadida umbes 30 minutiga, samas kui 2. taseme vahelduvvoolu laadijal kulub sama laadimiseks mitu tundi.
Alalisvoolu kiirlaadijad on pikamaa EV-reisi võimaldamise oluline osa, kuna need võimaldavad juhtidel maanteereisidel või pikkadel edasi-tagasi sõitmisel kiiresti laadida. Lisaks suureneb alalisvoolu kiirlaadijate ülemaailmse võrgustiku laienedes elektrisõidukite omamise mugavus jätkuvalt.
Vaatamata eelistele on alalisvoolu kiirlaadijatel aga vahelduvvoolulaadijatega võrreldes suuremad infrastruktuurikulud. DCFC-jaamade paigaldamine nõuab spetsiaalseid seadmeid, kõrgepinge toiteallikat ja suuremat füüsilist jalajälge. Seetõttu leidub DCFC-jaamu sagedamini maanteede ääres, tiheda liiklusega linnapiirkondades või suurtes kaubanduslikes kohtades.
Järeldus
Elektrisõidukite kasutuselevõtu kasv on tihedalt seotud elektrisõidukite laadimisinfrastruktuuri laienemisega ning eri tüüpi laadijate erinevuste mõistmine on oluline nii tarbijatele kui ka ettevõtetele. Ükskõik, kas paigaldate koju laadimisjaama, loote avalikku laadimisinfrastruktuuri või proovite lihtsalt oma võimalusi mõista, vahelduv- ja alalisvoolu laadimise erinevuste tundmine aitab teil teha õige otsuse.
Kui vahelduvvoolulaadijad (1. ja 2. tase) sobivad igapäevaseks kasutamiseks ja on kuluefektiivsemad, siis alalisvoolu kiirlaadijad pakuvad pikamaareisiks ja kiireks laadimiseks vajalikku kiirust ja tõhusust. Mõlemat tüüpi laadijad mängivad olulist rolli kasvava nõudluse toetamisel elektrisõidukite järele ning hõlbustavad üleminekut rohelisemale ja jätkusuutlikumale tulevikule.
Mõistes iga laadijatüübi konkreetseid eeliseid ja piiranguid, saavad tarbijad teha teadlikke otsuseid oma sõiduharjumuste ja laadimisvajaduste põhjal, samal ajal kui ettevõtted saavad oma laadimisinfrastruktuuri vastavalt planeerida, et toetada kasvava elektrisõidukite turu vajadusi.
