Lucid Air vs. Tesla Model S: analýza rýchleho nabíjania amerických elektromobilov

Rýchle nabíjanie je rozhodne dôležitým parametrom každého elektromobilu.  Portál Insideevs nám prináša porovnanie Lucid Air a Tesla Model S so zameraním práve na rýchle nabíjanie. Analýza rýchleho nabíjania prináša prekvapivé výsledky

V tomto teste sa analyzuje možnosť rýchleného nabíjania novej edície Lucid Air Dream Edition. Je to práve Lucid Air, ktorý ašpiruje na titul elektromobilu s najlepšími možnosťami nabíjania na svete. Aj z tohto dôvodu budú výsledky nabíjania porovnané s možnosťami rýchleho nabíjania u Tesla Model S Plaid.

Lucid Aid Dream Edition so štandardne dodávanou batériou bol testovaný na rýchlonabíjacej stanici Electrify America s celkovým výkonom 350 kW.

Nabíjacia sila vs. stav nabitia (SOC) analýza rýchleho nabíjania

Na základe údajov získaných z testu 0-100 % SOC je možné vidieť, že nabíjací výkon nabehne takmer okamžite po štarte. V priebehu niekoľkých sekúnd prekročí hodnotu 200 kW.

Skutočne špičkový nabíjací výkon bol cez hranicu 302 kW pri 6 % SOC a v priemere nad 300 kW. Ten sa udržal medzi 5 % až 7 %. Najvyššie elektrické okno na hranici 290 kW a viac bolo k dispozícií medzi 2 % a 17 % SOC.

Potom nabíjací výkon viac menej stabilne klesal až dosiahol 200 kW pri 41 % SOC a100 kW pri 73 SOC. Pri 90 % SOC bol zaznamenaný nabíjací výkon na hranici 50 kW, po čom už rýchlo klesal, čo znamená, že nabíjanie na vysoké hodnoty SOC nemá veľký význam.

Stav nabitia v čase

Celkové nabitie z 0 % na hodnotu 100 percent trvalo 1 hodinu a 22 minút. Nižšie uvádzame rozdelenie tejto hodnoty na informatívne celky:

• 10- 80 %: 34,2 minúty
• 20-80 %: 31,3 minúty
• 10-90 %: 45,7 minúty
• 20-90 %: 42,9 minúty.

Nabitie z hodnoty 20 % na hodnotu 80 percent SOC trvalo približne 31 minút, čo rozhodne nie je zlý výsledok. Ak by sa začalo na hodnote 10 percent, nabíjanie by trvalo o tri minúty viac. Prechod z 80 % SOC na 90 % trval viac ako 11 minút.

Priemerný nabíjací výkon vs. stav nabitia (SOC)

Priemerný výkon v sledovanom rozsahu 20 až 80 % SOC bol na hranici 154 kW, čo je v podstate 51 percent najvyššej dosiahnutej hodnoty. V rozmedzí 10 až 80 % sa priemerný výkon ustálil na hodnote 165 kW.

C-rate vs. stav nabitia (SOC)

Lucid vo svojich oficiálnych zdrojoch tvrdí, že kapacita batérie modelu Air Dream Edition je 118 kW, no túto hodnotu ďalej nepribližuje. Pre tento článok môžeme predpokladať, že ide o využiteľnú hodnotu batérie, pričom celková kapacita batérie je 122 kWh.

Hodnota C-Rate nám približuje, aký je vzťah medzi nabíjacím výkonom a kapacitou batérie. Napríklad hodnota C1 je jednohodinový nabíjací výkon v prípade, že sa hodnota výkonu v kW rovná kapacite akumulátora v kWh. 2C by stačilo na dobitie za pol hodinu.

Vrchol C-Rate (nabíjací výkon vo vzťahu k celkovej kapacite 122 kWh) je asi 2,5C. Priemerná C- Rate pri nabíjaní od 20 do 80 % SOC je na hranici 1,3C. Obe hodnoty sa dajú považovať za slušné, no nájdu sa aj lepšie.

Čistá kapacita batérie 118 kWh predstavuje približne 96,7 percenta celkovej kapacity batérie.

Rýchlosť dopĺňania dojazdu vs. stav nabitia (SOC)

Samotná rýchlosť dopĺňania dojazdu následne závisí aj od spotreby energie, ktorá následne závisí v prvom rade na spôsobe jazdenia na  elektromobile.  Pri Lucid Air sú k dispozícií zatiaľ len hodnotenia EPA a hodnoty pre 19 palcové kolesá. Dojazd je v tomto prípade stanovený na 837 km.

• Kombinovaný dojazd EPA

V prípade, že vezmeme do úvahy dojazd EPA na hranici 837 km a dostupnú kapacitu 117 kWh, môžeme predpokladať, že spotreba sa bude pohybovať na hranici 141 Wh/km.

Efektívna priemerná rýchlosť dobíjania dojazdu z hodnoty 20 % na 80 % SOC by potom bola 18,2 km za minútu.

• Dojazd na diaľnici EPA

Ak vezmeme do úvahy dojazd po diaľnici EPA 837 km a dostupnú kapacitu na hranici 118 kWh, tak môžeme predpokladať hodnotu spotreby energie141 Wh/km. Efektívna priemerná rýchlosť nabíjania by sa v tomto prípade ustálila na hodnote 18,2 km za minútu.

Lucid Air dosahuje maximum nabíjania cez 36 km za minútu podľa hodnotenia PA, zatiaľ čo priemer v rozmedzí 20 – 80 % SOC je na hranici 18,2 km za minútu. Tieto hodnoty sa dajú považovať za vynikajúce. V prípade, že by sme mali k dispozícií perfektné podmienky v optimálnom okne SOC, je možné doplniť dojazd na 100 km za približne 3 minúty.

Špičková rýchlonabíjacia karta DC

Na obrázku nižšie je uvedená tá najlepšia nabíjacia karta pre Lucid Air Dream Edition Range 19“ (2022). Zobrazuje sa tu odhadovaný čas nabíjania na pridanie určitého počtu percentuálnych bodov SOC, priemerný nabíjací výkon, pridaná energia a pridaný dojazd pre konkrétne rozsahy SOV.

Táto matica je užitočná hlavne z pohľadu užívateľa. Je však nevyhnutné si uvedomiť, že ide len o odhad konkrétneho testu s neistotou merania a výpočtu pravdepodobne nad 5 percent. Okrem toho tiež prichádza variácia pre individuálny prípad (konkrétne auto, nabíjačka, teplota okolia a batérie, verzia softvéru a mnohé ďalšie). Krivka sa môže posunúť aj v prípade, ak sa posúva počiatočná hodnota SOC.

Analýza rýchleho nabíjania Lucid vs.Tesla

Teraz je čas porovnať Lucid Air s testom Tesla Model S Plaid Supercharging:

• Séria Lucid Air Dream Edition – test Toma Moloughneyho (november 2021)
• Tesla Model S Plaid 21″ V3 Supercharging – test Toma Moloughneyho (október 2021) pri 80 % SOC, relácia bola prerušená a vyžadovala si rýchle opätovné pripojenie (pozri hrbolček na čiernej čiare), ale má to okrajový vplyv na výsledok.

Ak by sme sa pozreli na surové krivky nabíjania, ukazuje sa, že tieto autá majú spoločné oveľa viac ako by sa mohlo zdať. Lucid začína agresívnejšie a dosahuje vyšší výkon približne na hranici 300 kW. Mali by sme poukázať na to že Tesla Model S bola obmedzená na 250 kW (maximálny výkon V3 Superchatger). Tesla má však aj menšiu batériu.

Zaujímavé je, že Tesla Model S s prepracovanou batériou prináša relatívne porovnateľné výsledky ako úplne nový Lucid Air . Prvotný rozdiel súvisí najmä s maximálnym výkonom nabíjacích staníc.

Priemerná hodnota výkonu v okne 20 až 80 % SOC je 154 kW v prípade Lucid Air oproti 139 kW v prípade Tesla Model S. V prípade rozhrania 10 až 80 % SOC boli výkony na hranici 165 kW oproti 149 kW, čo nepredstavuje veľký rozdiel.

Analýza rýchleho nabíjania (SOC) v čase

V tomto prípade nás čakalo ďalšie prekvapenie. Z časového hľadiska Tesla Model S skutočne dosahuje 80 % SOC rýchlejšie ako Lucid Air: 25 až 31 minút. Nie je to však nič prekvapujúce. Príčinou je rozdiel v kapacite batérie. Lucid nabíja vyšším výkonom, ale potrebuje dobiť vyššiu kapacitu batérie. V rozmedzí 10 až 80 % SOC  boli namerané časy 27,5 minúty v prípade Tesly a 34 minút v prípade Lucid Air.

Porovnanie C-rate

Tesla má relatívne dobrý C-rate, čo znamená, že sa nabíja o niečo rýchlejšie ako Lucid vzhľadom na kapacitu batérie. To zároveň platí pre väčšinu nabíjacej krivky.

Tesla Model S má podobný vrchol na hranici 2,5 C, ktorý je však dostupný dlhšie a výsledok v rozhraní 20 až 80 % SOC je o niečo lepší (1,4C oproti 1,3 C).

Porovnanie rýchlosti dopĺňania dojazdu

Z pohľadu vodiča je však dôležitejšia hodnota dopĺňania dojazdu. Ako základ v tomto prípade použijeme EPA Highway, ktoré je aktuálne  jediným spoločným pre oba tieto modely.

Aby sme boli spravodliví, skontrolujeme mieru dopĺňania dojazdu pre Lucid Air Dream Edition Range s 19″ kolesami a Tesla Model S Long Range s 19″ kolesami (pre referenciu je tu aj Plaid s 21″ kolesami). Model S LR 19″ má dojazd 623 km na diaľnici EPA a 652 km v kombinovanej prevádzke.

Na grafe môžeme vidieť, že Lucid Air má významnú výhodu v porovnaní s Tesla Model S. Ide o niečo efektívnejší variant, pričom sa nabíja vyšším výkonom. Kombinovaný účinok týchto dvoch faktorov nám prináša vyšší počet dobitých kilometrov za rovnaký čas v prípade Lucid Air.

Záverečné hodnotenie

Analýza rýchleho nabíjania prináša záver, že  Lucid Air Dream Edition 2022 je s vysokou pravdepodobnosťou ide o najrýchlejšie sa nabíjajúci elektromobil na trhu. Špičkový výkon je zhruba na hranici 300 kW, pričom priemer je v rozmedzí 20 až 80 % SOC na hranici 154 kW. V prípade, že sa ponáhľame, je lepšie, ak prídeme ku stanici s nižším zostatkom kapacity a odídeme skôr ako pri maximálnej hodnote nabitia. Nabitie z hodnoty 20 % na hodnotu 80 percent SOC trvá približne 31 minút.

Tesla Model S je mimoriadne silným uchádzačom na Top model na svete, čo sa týka rýchlosti nabíjania. Jeho batéria sa nabíja vyššou rýchlosťou nabíjania C (vyšší výkon v porovnaní s celkovou kapacitou). Pri porovnaní nabíjania z 20 % na 80 % SOC Lucid vyhral len s malým náskokom. Je to inžinierske majstrovské dielo najmä preto, že Tesla stále používa valcový formát typu 1865.

Ďalšia vec je, že Tesla Model S rýchlejšie dosiahne určité úrovne stavu nabitia (SOC), pretože má menšiu batériu.

V tomto prípade ide o zaujímavé zistenia, nakoľko si mnohí mysleli, že Lucid Air v tomto teste vyhrá s výrazným náskokom. Väčšina jeho výhod však plynie z väčšej batérie a nie z účinnosti. V prospech Lucid Air hovorila aj skutočnosť, že nabíjacia stanica Tesly mala maximálny výkon na hranici 250 kW.