Uma das primeiras e mais importantes decisões que qualquer pessoa enfrenta ao planear uma infraestrutura de carregamento de veículos elétricos é escolher entre carregadores de nível 2 e carregadores rápidos DC. Esses dois tipos de carregadores atendem a finalidades fundamentalmente diferentes, têm custos e requisitos de instalação muito diferentes e são apropriados para diferentes casos de uso. Fazer a escolha certa é essencial para obter o melhor valor do seu investimento em cobrança.
Quer seja gestor de propriedade, proprietário de uma empresa, diretor de instalações ou gestor de frota, este guia fornecer-lhe-á as informações necessárias para tomar uma decisão informada sobre um dos aspetos mais importantes do seu projeto de carregamento de veículos elétricos.
Como funcionam os carregadores rápidos de nível 2 e DC
Carregamento CA de nível 2
O carregamento de nível 2 usa corrente alternada (CA) com potência mais alta do que as tomadas domésticas padrão. Na maior parte do mundo, o carregamento de Nível 2 opera em 240 V monofásico ou 400 V trifásico, com níveis de potência normalmente variando de 3,7 kW a 22 kW por conector.
Uma coisa importante a entender sobre o carregamento de Nível 2 é que a conversão real de CA para CC (que é o que a bateria precisa) acontece dentro do veículo, usando o carregador de bordo do carro (OBC). A unidade de carregamento na parede – muitas vezes chamada de Equipamento de Fornecimento de Veículo Elétrico (EVSE) – fornece essencialmente uma fonte de alimentação CA comutada com segurança para o veículo, juntamente com recursos de comunicação e segurança. Ele não realiza nenhuma conversão de energia por si só.
Os carregadores de nível 2 vêm em vários formatos, desde unidades compactas montadas na parede até estações de carregador duplo montadas em pedestal. A maioria dos carregadores comerciais de nível 2 são carregadores inteligentes conectados em rede com recursos como gerenciamento de carga, controle de acesso, faturamento e monitoramento remoto.
Carregamento rápido CC
O carregamento rápido DC funciona de maneira diferente. Em vez de fornecer energia CA ao carregador integrado do veículo, os carregadores rápidos CC convertem energia CA em energia CC diretamente dentro da unidade do carregador e alimentam-na diretamente na bateria do veículo, ignorando o carregador integrado.
Comparação de velocidade de carregamento
Milhas por hora de carregamento
Uma maneira útil de comparar a velocidade de carregamento são os quilômetros de alcance adicionados por hora de carregamento. Esta métrica considera a potência do carregador e a eficiência do veículo.
Para um carro elétrico típico que consome cerca de 3-4 milhas por kWh:
- Nível 2 a 7 kW: ~21-28 milhas de alcance por hora
- Nível 2 a 11 kW: ~33-44 milhas de alcance por hora
- Nível 2 a 22 kW: ~66-88 milhas de alcance por hora (se o veículo suportar carregamento de 22 kW)
- DC rápido a 150 kW: ~450-600 milhas de alcance por hora (na taxa de carga de pico)
- DC rápido a 350 kW: ~1.050-1.400 milhas de alcance por hora (no pico, para veículos que podem aceitar esta potência)
Para a maioria dos EVs, o carregamento de nível 2 pode adicionar um alcance significativo – 20-40+ milhas por hora é suficiente para reabastecer a condução de um dia normal em poucas horas. Mas para adicionar rapidamente centenas de quilômetros de autonomia durante uma parada em uma viagem, o carregamento rápido DC é essencial.
Duração típica da sessão de carregamento
Outra maneira de ver a comparação do carregador rápido de nível 2 vs DC é por meio da duração típica da sessão para diferentes casos de uso:
- Carregamento doméstico noturno (8 a 10 horas): O nível 2 de 7 a 11 kW é mais que suficiente para carregar totalmente qualquer EV durante a noite. O carregamento rápido DC é desnecessário (e desnecessariamente caro) para este caso de uso.
- Carregamento no local de trabalho (6 a 8 horas): O nível 2 de 7 a 11 kW é suficiente para as necessidades diárias de carregamento da maioria dos funcionários, já que a maioria das pessoas não usa toda a autonomia da bateria em um dia de deslocamento.
- Varejo/parada de 30 a 60 minutos: O nível 2 adiciona 10 a 45 milhas de alcance em uma parada de 30 a 60 minutos, o que pode ser útil para recargas, mas não é suficiente para carregamento completo. O carregamento rápido DC pode adicionar mais de 100-250 milhas ao mesmo tempo.
Comparação de custos
Custo inicial do equipamento
A diferença mais dramática entre os carregadores rápidos de nível 2 e DC é o custo. Os carregadores de nível 2 são relativamente baratos, enquanto os carregadores rápidos DC representam um investimento de capital significativo.
Os carregadores rápidos DC são dramaticamente mais caros, normalmente variando de US$ 15.000 a US$ 150.000+ por unidade, dependendo da potência e configuração. Um carregador rápido DC de 50 kW pode custar de US$ 15.000 a US$ 30.000, enquanto uma unidade de 150 kW pode custar de US$ 30.000 a US$ 80.000, e um carregador de alta potência de 350 kW pode custar de US$ 80.000 a US$ 150.000 ou mais. A eletrônica de potência modular, os sistemas de resfriamento, o gabinete robusto e os controles complexos aumentam o custo.
Esta é uma diferença de aproximadamente 10-50x no custo do equipamento entre o nível 2 e o carregamento rápido DC – o fator mais importante na maioria das decisões de investimento em cobrança.
Custo de instalação
Os custos de instalação também diferem significativamente, embora a diferença seja menor do que a do equipamento porque factores específicos do local (distância até ao serviço eléctrico, condições do local, etc.) têm um grande impacto.
A instalação do carregador rápido DC é muito mais cara, geralmente de US$ 20.000 a US$ 100.000 ou mais por unidade (às vezes excedendo o próprio custo do equipamento). Os requisitos elétricos são substancialmente mais elevados – um único DCFC de 150 kW consome mais de 200 amperes a 480 V trifásico, e muitas instalações têm múltiplas unidades. A instalação muitas vezes requer atualizações de serviços, atualizações de transformadores, novos equipamentos de distribuição e trabalhos elétricos substanciais. O trabalho estrutural (fundações, cabeços, suportes de cobertura) também aumenta o custo.
Requisitos de instalação e infraestrutura
Capacidade Elétrica
Os requisitos de capacidade elétrica são uma consideração importante em qualquer guia de seleção do tipo de carregador EV. Os carregadores rápidos de nível 2 e DC têm demandas elétricas muito diferentes.
Um único carregador de nível 2 normalmente consome 16-80 amperes a 208-240 V (monofásico ou trifásico). Muitos edifícios comerciais têm capacidade elétrica disponível suficiente para vários carregadores de Nível 2 sem grandes atualizações. Com o gerenciamento de carga, ainda mais carregadores podem ser suportados em um determinado serviço elétrico.
Requisitos de espaço físico e local
Os carregadores de nível 2 são compactos – a maioria são unidades montadas na parede ou em pequenos pedestais que ocupam muito pouco espaço. Podem ser instalados em paredes, colunas ou pequenos postes existentes em áreas de estacionamento. Normalmente, nenhuma fundação especial ou trabalho estrutural é necessário além do hardware de montagem.
Para hubs de carregamento rápido DC com múltiplas unidades, os requisitos de espaço são ainda mais significativos. Os gabinetes de energia, dispensadores, sistemas de refrigeração e infraestrutura elétrica ocupam espaço. O planejamento do acesso e circulação adequados de veículos também é importante.
Rede e conectividade
Os carregadores rápidos de nível 2 e DC em ambientes comerciais são normalmente carregadores inteligentes conectados em rede. Os requisitos de conectividade são semelhantes – conexão Wi-Fi, celular ou Ethernet à plataforma de rede de carregamento.
Os carregadores rápidos DC podem ter requisitos de conectividade um pouco mais exigentes porque lidam com mais dados e um gerenciamento de sessão de carregamento mais complexo. Mas, na prática, ambos os tipos de carregadores utilizam tecnologias de comunicação semelhantes e têm necessidades de conectividade semelhantes.
Casos de uso: qual tipo de carregador se adapta
Moradias residenciais e com várias unidades
Para prédios de apartamentos, condomínios e outras residências com várias unidades, a situação é mais sutil. Os carregadores de nível 2 são a principal solução para estacionamento partilhado, pois são acessíveis e adequados para carregamento durante a noite ou durante todo o dia. Alguns empreendimentos maiores também podem instalar alguns carregadores rápidos DC como uma comodidade para os visitantes e recargas rápidas, mas o Nível 2 continua a ser a principal solução para carregamento de residentes. Quando você olha o quadro completo em qualquer comparação entre carregadores rápidos de nível 2 e DC, a escolha certa depende de como os carregadores serão usados, quem os usará e quais são seu orçamento e cronograma.
Carregamento no local de trabalho
Alguns locais de trabalho adicionam um pequeno número de carregadores rápidos DC para visitantes, funcionários que precisam sair mais cedo para reuniões externas ou veículos da frota. Mas a principal solução de cobrança no local de trabalho é o Nível 2.
Cobrança de varejo, hospitalidade e destino
Para centros comerciais, restaurantes, hotéis e outros destinos onde os condutores estacionam durante 30 minutos a várias horas, a escolha é mais matizada e depende do tempo de permanência.
Muitos locais de destino são melhor servidos por uma combinação: um maior número de carregadores de nível 2 para visitantes com estadias mais longas, além de alguns carregadores rápidos DC para recargas rápidas e aqueles que precisam de maior alcance com mais rapidez.
Carregamento rápido rodoviário e público
As estações de carregamento rápido em rodovias são normalmente carregadores rápidos de 50-350 kW DC, com vários dispensadores em cada local. Estes são a espinha dorsal da rede de carregamento intermunicipal que torna viáveis as viagens de VE de longa distância.
Carregamento de frota e depósito
Para operações de frota, o tipo certo de carregador depende do ciclo de trabalho da frota:
- Frotas de retorno à base com longo tempo de permanência (vans de entrega, ônibus que retornam ao depósito durante a noite): A cobrança de nível 2 é geralmente a solução mais econômica. Os veículos carregam durante a noite quando os custos de energia são baixos, e a velocidade mais lenta é irrelevante quando o veículo ficará estacionado por mais de 8 horas.
- Frotas com requisitos de entrega rápida (táxis, veículos de entrega com vários turnos): o carregamento rápido DC é necessário para recarregar rapidamente as baterias entre os turnos ou durante o dia de trabalho.
- Ciclos de trabalho mistos: muitas frotas usam uma combinação – Nível 2 para carregamento noturno mais alguns carregadores rápidos DC para carregamento ocasional durante o dia.
A tarifação de frotas é uma área em que uma análise detalhada dos ciclos de trabalho e dos requisitos operacionais é essencial para fazer a escolha certa. Um carregador mais rápido do que o necessário desperdiça dinheiro, enquanto um carregador muito lento impacta as operações.
Confiabilidade e Manutenção
Confiabilidade do carregador nível 2
Problemas comuns de nível 2 incluem:
- Desgaste do conector e do cabo devido ao uso frequente
- Disparos de falta à terra
- Problemas de conectividade/rede
- Desgaste do relé ou contator ao longo do tempo Antes de fazer uma compra, vale a pena consultar um guia de compra de carregador EV comercial ou trabalhar diretamente com um fornecedor experiente como a Sennan Electric para garantir que você selecione o equipamento certo para suas necessidades específicas.
A maioria dos carregadores de Nível 2 tem uma vida útil de 7 a 10 anos ou mais com manutenção adequada. Os custos anuais de manutenção são normalmente uma pequena fração do preço de compra inicial.
Confiabilidade do carregador rápido DC
Os carregadores rápidos DC são mais complexos e, portanto, têm mais pontos potenciais de falha. Os dados da indústria mostram consistentemente que os carregadores rápidos DC têm taxas de tempo de atividade mais baixas do que os carregadores de nível 2 – embora isso varie significativamente de acordo com o fabricante, a idade e a qualidade da manutenção.
A manutenção adequada é ainda mais importante para carregadores rápidos CC do que para o Nível 2. A manutenção preventiva regular – trocas de filtros, manutenção do sistema de refrigeração, inspeções elétricas, atualizações de software – tem um grande impacto no tempo de atividade e na vida útil.
Tomando a decisão: uma estrutura
Etapa 1: Defina seus objetivos e usuários
Comece sendo claro sobre por que você está instalando o carregamento e para quem ele se destina. Perguntar:
- Quem usará os carregadores? (Colaboradores, clientes, visitantes, veículos da frota, público em geral?)
- Que problema você está resolvendo? (Benefícios para funcionários, atração de clientes, operações de frota, conformidade, receita?)
- Qual é o volume de uso esperado? (Quantos carros por dia, quanto tempo eles ficarão?)
Etapa 2: avaliar o tempo de permanência
Passo 3: Avaliar Orçamento e Capacidade Elétrica
Se o orçamento ou a capacidade elétrica forem limitados, começar com o carregamento de Nível 2 e planejar adicionar o carregamento rápido DC mais tarde geralmente é a abordagem correta. A Level 2 oferece uma solução de cobrança funcional agora com custo mais baixo, e você pode expandir à medida que a demanda aumenta e a capacidade fica disponível.
Etapa 4: considere o crescimento futuro
Sempre que possível, projete para expansão futura. Instale conduítes extras, reserve capacidade do painel e considere o gerenciamento de carga para suportar mais carregadores em seu serviço elétrico existente. É muito mais barato preparar-se para a expansão agora do que fazer o retrofit mais tarde.
Etapa 5: comece com um piloto se não tiver certeza
Se você ainda não tiver certeza, comece aos poucos. Instale alguns carregadores (Nível 2 ou uma mistura de Nível 2 e DC rápido) e veja como eles são usados. Reúna dados sobre utilização, feedback do usuário e impacto operacional. Use o que você aprendeu para orientar investimentos maiores posteriormente.
