У чому різниця між кВт та кВт·год? Просте пояснення, яке вам потрібно

Існують дві одиниці вимірювання, які постійно зустрічаються під час розмов про електромобілі, але все ще викликають чимало плутанини: кВт та кВт·год. Ми бачимо їх у технічних характеристиках, у пунктах зарядки та навіть у рахунку за електроенергію. Хоча їхні назви дуже схожі, вони позначають різні речі, і їх розуміння допомагає краще оцінити як характеристики автомобіля, так і витрати на його використання.

Різниця простіша, ніж здається, і для її розуміння не потрібні знання електрики. Достатньо чітко усвідомлювати одне: кВт вимірюють потужність, тоді як кВт·год позначають кількість енергії. З цього моменту такі поняття, як ємність акумулятора, швидкість зарядки чи споживання енергії, вже не здаються настільки заплутаними.

kW: потужність, або швидкість використання енергії

Кіловат (kW) — це одиниця потужності. Щоб зрозуміти її просто, можна уявити кран, з якого тече вода. kW — це швидкість потоку води у кожен момент часу: чим більша потужність, тим більше енергії пристрій може використати за певний час. Один кіловат дорівнює 1.000 вата.

Удома ми бачимо дуже зрозумілі приклади. Електричний чайник зазвичай має потужність близько 2 kW, тоді як електричний обігрівач може мати потужність від 1 до 2 kW. У випадку електромобілів домашні зарядні пристрої можуть забезпечувати потужність 3,7 або 7,4 kW, тоді як швидкі зарядні станції на дорогах досягають значно вищих показників.

Важливо те, що потужність сама по собі не вказує, скільки енергії було спожито в цілому. Пристрій потужністю 2 кВт, який працює кілька хвилин, може спожити менше електроенергії, ніж пристрій з меншою потужністю, який залишається увімкненим протягом кількох годин. Щоб дізнатися про сумарне споживання, нам потрібна інша одиниця виміру — кіловат·година.

kWh: кількість спожитої або збереженої енергії

Кіловат-година (кВт·год) вимірює кількість енергії. Якщо продовжити приклад крана, тепер ми говоримо не про потік, а про воду, яка накопичується у відрі. Чим довше кран залишається відкритим, тим більше енергії буде накопичено, за умови постійного потоку води.

Зв’язок між цими двома одиницями вимірювання простий. Пристрій, який працює з потужністю 1 кВт протягом години, споживає 1 кВт·год. Якщо він працює з потужністю 2 кВт протягом півгодини, він також споживає 1 кВт·год. Отже, спожита енергія залежить як від потужності, так і від часу роботи.

Це саме та одиниця вимірювання, яка зазначена у рахунку за електроенергію. Рахунок відображає кількість спожитих кВт·год та застосовує відповідну ціну згідно з умовами обраної тарифної схеми. Потужність, яку ми орендуємо вдома, у свою чергу, визначає, скільки пристроїв ми можемо використовувати одночасно, не перевищуючи доступний ліміт.

Формула, яка пов’язує ці дві одиниці вимірювання, дуже легка для запам’ятовування: енергія (кВт·год) = потужність (кВт) × час (години). Наприклад, духовка потужністю 2 кВт, яка працює протягом 30 хвилин, споживає приблизно 1 кВт·год. Інтернет-з’єднання з постійним споживанням 15 Вт, яке працює протягом місяця з 30 днів, споживатиме близько 10,8 кВт·год.

Ми також можемо це побачити на прикладі лампочки. Лампа LED потужністю 10 Вт потребує значно менше енергії, ніж стара лампочка розжарювання потужністю 60 Вт, щоб забезпечити подібне освітлення. Однак загальне споживання залежатиме від того, як довго кожна з них працює.

У житловому будинку важливу роль відіграють також лічильник та орендована потужність. Орендовану потужність зазвичай виражають у кВт, тоді як видиму потужність вимірюють у кВА. Якщо ми під’єднаємо занадто багато пристроїв одночасно та перевищимо доступний ліміт, може статися переривання подачі електроенергії. Натомість споживання, за яке ми платимо наприкінці місяця, розраховується у кВт·год, а фіксована сума рахунку залежить, серед інших факторів, від орендованої потужності.

Що означають кВт та кВт·год у електромобілі

У електромобілі обидві одиниці постійно зустрічаються, але кожна з них виконує дуже конкретну функцію. Ємність акумулятора виражається у кВт·год, тоді як потужність двигуна та швидкість заряджання позначаються у кВт. Це не числа, які можна міняти місцями, хоча вони й пов’язані між собою.

Ємність акумулятора можна порівняти з об’ємом бака пального у звичайному автомобілі. Акумулятор із більшою кількістю кВт·год може зберігати більше енергії, але це саме по собі не гарантує більшої автономності: на неї також впливають споживання енергії, аеродинаміка, вага, температура та швидкість руху.

Для порівняння, міський електромобіль може мати акумулятор ємністю близько 40 кВт·год, тоді як багато сімейних моделей мають ємність від 60 до 80 кВт·год. Більш великі електромобілі або ті, що призначені для дальніх поїздок, можуть мати ємність понад 90 кВт·год. У всіх випадках ємність — це лише частина формули: щоб дізнатися, скільки кілометрів ми зможемо проїхати, нам також потрібно знати споживання енергії.

Варто пам’ятати, що 1 кВт·год дорівнює 1 000 Вт·г. Тому у електровелосипедах зазвичай використовуються акумулятори, ємність яких вказується у вато-годинах, тоді як у автомобілях зазвичай використовуються кіловато-години.

Сила заряджання вимірюється у кВт

Коли ми підключаємо електромобіль, потужність зарядки вказує на те, з якою швидкістю він може отримувати енергію. Звичайна домашня розетка може забезпечувати близько 2,3 кВт, тоді як посилена розетка може досягати 3,2 кВт. Домашній зарядний пристрій може забезпечувати 7,4 кВт у монофазній системі або до 22 кВт у певних трьохфазних системах, за умови, що це дозволяють як система, так і автомобіль.

У дорозі точки швидкого заряджання в постійному струмі зазвичай пропонують потужність від 50 кВт і більше, а найпотужніші з них можуть досягати 350 кВт або навіть перевищувати цей показник. Це дозволяє відновлювати енергію за менший час, що є особливо важливим під час довгих поїздок.

Але є один момент, який варто пам’ятати: потужність, заявлена станцією зарядки, не обов’язково є тією, яку отримає автомобіль. Якщо станція може забезпечити 150 кВт, але автомобіль при цих умовах підтримує максимум 100 кВт, то швидкість зарядки буде обмежена самим автомобілем. Крім того, фактична потужність залежить від рівня заряду акумулятора, його температури та кривої заряджання конкретної моделі.

Потужність двигуна також виражається у кВт. Однак у Іспанії ми досі часто використовуємо одиницю «коняча сила» (КС), тому корисно знати її еквівалент: 1 кВт дорівнює приблизно 1,36 КС. Таким чином, двигун потужністю 70 кВт має приблизно 95 КС; двигун на 100 кВт — близько 136 КС; двигун на 150 кВт — приблизно 204 КС; а двигун на 200 кВт — приблизно 272 КС.

Важливо не плутати кількість кВт двигуна з кількістю кВт для зарядки. Автомобіль може мати потужний двигун, але при цьому мати відносно невелику потужність зарядки, або бути навпаки. Це різні характеристики, і кожна з них відповідає окремій потребі.

Електроспоживання вимірюється у кВт·год/100 км

Єдиницею, яка дозволяє порівнювати енергоспоживання різних електромобілів, є кВт·год/100 км. Вона функціонує подібно до літрів на 100 км, які ми використовуємо для опису споживання бензину чи дизельного палива. Чим нижче цей показник, тим менше енергії потребує автомобіль для проїзду однакової відстані, за умови, що умови порівняння є еквівалентними.

Ефективний електромобіль може мати показник споживання близько 15 кВт·год/100 км за певних умов, тоді як великий SUV може досягати понад 20 кВт·год/100 км. Швидкість, вітер, температура навколишнього середовища, рельєф та стиль керування можуть суттєво вплинути на результати.

За допомогою цих даних ми можемо зробити просту оцінку запасу ходу. Якщо у автомобіля є акумулятор на 60 кВт·год та він споживає 15 кВт·год на 100 км, то результатом обчислень є 400 кілометрів. Однак це теоретичний розрахунок: фактично доступна енергія може бути меншою за номінальну ємність, а споживання змінюється залежно від умов руху.

Тому, щоб оцінити запас ходу автомобіля, недостатньо лише дивитися на розмір його акумулятора. Також варто перевірити сертифіковане споживання енергії та, за можливості, результати випробувань у реальних умовах.

Скільки часу потрібно для зарядки електромобіля

Зв’язок між кВт та кВт·год також дозволяє приблизно розрахувати, скільки часу потрібно автомобілю для підзарядки акумулятора. Операція полягає у діленні енергії, яку ми хочемо отримати (вираженої у кВт·год), на потужність заряджання, виміряну у кВт.

Наприклад, акумулятор ємністю 50 кВт·год, підключений до домашнього зарядного пристрою потужністю 7,4 кВт, у ідеальних умовах потребуватиме близько 6 годин 45 хвилин, щоб зарядитися від 0 до 100%. Якщо ми використаємо звичайну розетку потужністю 2,3 кВт, цей процес займе понад 21 годину 30 хвилин.

На практиці час може бути більшим. Під час зарядки виникають втрати енергії, і автомобіль не завжди підтримує максимальну потужність протягом усього процесу. Крім того, у постійному струмі потужність зазвичай знижується, коли акумулятор наближається до своєї максимальної ємності, особливо на останніх етапах зарядки.

Через це розраховані показники слугують лише орієнтиром, але їх не слід сприймати як обіцянку щодо часу, необхідного для завантаження. Щоб оцінити цей час з більшою точністю, потрібно враховувати потужність автомобіля, початковий та кінцевий рівень заряду акумулятора, температуру та умови в місці зарядки.

Отже, різниця між kW та kWh зводиться до двох понять: потужність вказує на темп, з яким використовується або постачається енергія, а kWh вказують на кількість енергії, яка споживається або зберігається. Розуміння цього дозволяє правильно інтерпретувати технічні характеристики, порівнювати ємність акумуляторів та розраховувати як споживання енергії, так і час зарядки електромобіля.