Когда-то электромобили считались всего лишь дорогими игрушками для любителей инноваций и борцов за чистоту окружающей среды. Но теперь этот вид транспорта уверенно становится полноценным средством передвижения. А это означает, что зарядные станции придется устанавливать повсюду, в том числе и в самых глухих уголках нашей страны. Готовы ли к этому отечественные электрические сети?
Зарядная станция для электромобилей выполняет функции управления зарядкой и защиты пользователя от поражения электрическим током. Если станция является публичной, то добавляются функции контроля доступа и тарификации. При этом зарядное устройство не обязательно является составной частью зарядной станции. Любой электромобиль имеет встроенное зарядное устройство, которое используется для медленной зарядки. Быстрая зарядка, как правило, осуществляется внешним зарядным устройством.
Методы зарядки
Параметры зарядных станций для электромобилей регулируются ГОСТ Р 50571.7.722-2017 «Электроустановки низковольтные. Часть 7-722. Требования к специальным электроустановкам или местам их расположения. Источники питания для электромобилей». Этот документ был разработан на основе международного стандарта IEC 60364-7-722:2015.
В стандарте описываются четыре метода зарядки электромобиля. Сложилась практика их обозначения словом Mode (англ. «режим») и номером метода. Методы Mode 2–Mode 4 поддерживают все современные электромобили.
Mode 1. Подключение электромобиля к сети переменного тока через стандартную розетку на ток не более 16 А и напряжение не более 250 В переменного тока для однофазной сети или 480 В переменного тока для трехфазной сети с использованием обычного кабеля без встроенного устройства защиты от утечек тока. В настоящее время уже не используется из-за низкого уровня электробезопасности, в ряде стран данный метод зарядки вообще запрещен.
Mode 2. Параметры подключения те же, что и в Mode 1, но кабель содержит встроенное УЗО для защиты от утечки тока на землю или на кузов электромобиля. Такой кабель владельцы электромобилей всегда возят с собой в багажнике на случай не-обходимости подзарядиться от обычной розетки.
Mode 3. Стационарное подключение к сети электропитания, т. е. посредством зарядной станции.
Mode 4. Этот метод подразумевает использование зарядного устройства, размещенного в зарядной станции. Методы Mode 1–Mode 3, в отличие от него, задействуют зарядное устройство, встроенное в электромобиль. Зарядная станция напрямую подключается к аккумулятору электромобиля, и по соединительному кабелю идет постоянный ток. Поэтому такой метод часто называют зарядкой на постоянном токе, когда в остальных трех используется переменный ток. Преимуществом Mode 4 является высокая скорость зарядки.
В режиме Mode 3 зарядная станция передает в электромобиль свои параметры. Встроенное зарядное устройство электромобиля настраивается в соответствии с ними. После этого электромобиль посылает сигнал подтверждения (или не посылает, если обнаружилась несовместимость), только тогда на него подается электроэнергия. Следует отметить, что зарядные станции Mode 3, за редким исключением, не способны преобразовывать входное напряжение: какое имеем на входе, такое и подается на электромобиль. Питаются зарядные станции Mode 3 от однофазного напряжения 230 В, трехфазного 400 или 690 В (здесь и далее под значениями напряжения 230/400/690 В мы также будем подразумевать значения напряжения из старого ряда 220/380/660 В, для электромобилей такая разница непринципиальна).
Аккумуляторные батареи большинства эксплуатируемых сейчас электромобилей имеют номинальное напряжение 400–450 В. Для зарядки в режиме Mode 4 на них подается напряжение 500 В. Некоторые современные электромобили, например, производимые компанией Tesla, имеют аккумуляторы на 800 В, при зарядке на них подают напряжение 1000 В. Новые зарядные станции Mode 4 поддерживают и это значение выходного напряжения.
Время полной зарядки электромобиля в режимах Mode 1–Mode 3, выраженное в часах, можно вычислить по формуле:
t = C / (ηP)(1),
где η — КПД связки «зарядное устройство — аккумулятор»; C — емкость аккумулятора, выраженная в кВтч; P — мощность зарядного устройства. Для большинства современных электромобилей значение можно принять η ≈ 0,8. Чтобы оценить возможности того или иного зарядного устройства, к нему можно «примерить» популярный отечественный электромобиль Evolute i-Joy второго поколения, емкость его аккумуляторной батареи составляет чуть менее 52 кВтч.
Для Mode 4 формула (1) неприменима. Скорость зарядки аккумулятора в нем снижается ближе к концу процесса для сохранения аккумулятора. Кроме этого, быстрые зарядные станции заряжают аккумулятор не полностью для предотвращения его преждевременного износа.
Подключение к однофазной сети 230 В
Однофазное подключение используется в городских квартирах, а также в индивидуальных жилых домах. При этом мощность подключения не должна превышать 10–15 кВт. Для мощности более 15 кВт, как правило, используется только трехфазное подключение домохозяйства к сети. В диа-пазоне мощностей от 10 до 15 кВт однофазное или трехфазное подключение выбирается в зависимости от имеющихся условий.
Простейший вариант подключения электромобиля к однофазной сети — использование метода Mode 2. Стандартной для России является розетка типа F (Schuko). Важно, чтобы она была подключе-на по всем правилам, т. е. имелся защитный провод PE, а проводка без проблем выдерживала ток 16 А. Но максимальная мощность, которая может подаваться через такую розетку — всего 3,6 кВт. Электромобиль с батареей емкостью 52 кВтч потребует для полной зарядки почти 18 ч.
Если к дому подведена мощность 10 кВт и выше, что сейчас не редкость, то лучше установить в гараже однофазную зарядную станцию Mode 3. Ее мощность составляет 7 кВт. При этом полная зарядка электромобиля, взятого в качестве примера, займет чуть более 9 ч. Т. е. машину можно полностью зарядить за ночь.
Помимо частных домов, зарядные станции с однофазным питанием мощностью 7 кВт используются на подземных парковках. 1 июня 2026 г. вступил в силу свод правил СП 551.1311500.2026 «Системы противопожарной защиты. Стоянки автомобилей. Требования пожарной безопасности». Согласно п. 7.4, «в подземных стоянках автомобилей ниже первого подземного или подвального этажа допускается только зарядка автомобилей с номинальным током до 32 А». Это соответствует мощности не более 7,36 кВт.
Mode 3 при трехфазном питании с напряжением 400 В
Метод Mode 2 применим и к трехфазным сетям, но в реальности при работе с трехфазным током используются только зарядные станции.
Зарядные станции Mode 3, рассчитанные на трехфазное питание напряжением 400 В, имеют мощность 11 или 22 кВт. Если частный дом имеет трехфазное подключение мощностью 15 кВт, то в нем вполне можно установить зарядную станцию на 11 кВт.
Что же касается зарядных станций мощностью 22 кВт, то для их установки в частном доме придется запрашивать местную сетевую компанию об увеличении мощности присоединения свыше 15 кВт. И здесь возникнут сложности. Во-первых, легко могут отказать — никто не обязан давать более 15 кВт на одно домохозяйство. Во-вторых, если все же согласуют, то оплачивать присоединение придется уже не по льготным, а по коммерческим расценкам.
Зарядные станции мощностью 22 кВт оптимальны для торговых центров. Длительность прогулки по торговому центру в России сейчас составляет в среднем 1–1,5 ч. За это время аккумулятор электромобиля зарядится как минимум на треть. При этом строить новую линию электропередачи для таких «зарядок» не придется (см. врезку).
Mode 3 при питании от трехфазной сети с напряжением 690 В
Максимальная мощность зарядки для Mode 3 составляет 43 кВт. Она характерна для зарядных станций, подключенных к трехфазной сети напряжением 690 В.
Сети данного стандарта встречаются далеко не везде, они используются для питания главным образом мощных электродвигателей. Такие сети подведены к некоторым промышленным предприятиям и объектам инфраструктуры. Соответственно, на парковках рядом с такими местами есть техническая возможность устанавливать «зарядки» на 690 В. Кроме этого, электропитание данного стандарта может быть доступно в торговых и офисных центрах, возведенных на месте бывших промышленных предприятий.
Если для получения напряжения 690 В нужно строить линию электропередачи значительной протяженности, то использование Mode 3 с мощностью 43 кВт становится экономически невыгодной затеей — дешевле установить зарядную станцию Mode 4. Собственно, поэтому данный вариант не получил широкого распространения.
Зарядные станции на парковке торгового центра
Электрическая мощность, потребляемая современным торговым центром, составляет в среднем 100 Вт на 1 м2. Возьмем в качестве примера торговый центр общей площадью 50 000 м2, его потребляемая мощность будет около 5 МВт. Согласно СП 42.13330.2016, в торговом центре на каждые 40–50 м2 общей площади должно быть одно парковочное место. Пусть будет 1000 парковочных мест. Норматив, установленный Правительством Москвы на 2026 г.: 10% мест на парковках должны быть оснащены зарядными станциями. Получаем 100 зарядных станций, мощность каждой примем за 22 кВт. СП 256.1325800.2016 устанавливает для такого случая коэффициент спроса 0,4. С учетом, что работает только часть зарядных станций, они будут суммарно потреблять не более 0,88 МВт. Это составляет 17,6% от мощности, потребляемой всем торговым центром. А при проектировании ныне действующих торговых центров закладывали запас по мощности порядка 25% с учетом будущего развития. Но из-за бурного роста интернет-торговли ситуация поменялась, поэтому имеющихся мощностей для зарядок у торговых центров оказывается вполне достаточно.
Особенности использования зарядных станций Mode 4
Зарядные станции Mode 4 используются там, где нужна мощность от 50 кВт. Сверху мощность формально не ограничена. Подключаются к трехфазным сетям с напряжением 400 В.
Владеют такими станциями индивидуальные предприниматели или юридические лица. Для них льготные тарифы на присоединение и упрощенная процедура согласования действуют до мощности 150 кВт включительно.
Технические ограничения при установке зарядных станций Mode 4 связаны с тем, что такая станция может быть подключена только к одной трансформаторной подстанции (ТП), преобразующей напряжение 10 (или 6) кВ в 400 В. Этим она отличается от завода, торгового центра или офисного здания, которые могут питаться от нескольких подстанций. Мощность ТП лежит в пределах от 25 до 2500 кВА. В черте города наиболее часто встречаются подстанции мощностью от 250 до 1000 кВА. Если принять коэффициент мощности равным 0,8, то речь идет об активных мощностях от 200 до 800 кВт. Эти значения сопоставимы по порядку величины с мощностью наиболее быстрых зарядных станций Mode 4, пара таких станций способна «выбрать» всю мощность ТП. Поэтому для реализации быстрой зарядки придется построить новую ТП 10 (6)/0,4 кВ или реконструировать существующую. Исключение составляют только районы, где по каким-либо причинам ТП недостаточно загружены.
Даже в Москве, которая лидирует по России в деле внедрения электротранспорта, зарядные станции Mode 4, установленные на улицах, имеют мощность не более 90 кВт. Около крупных торговых центров — не более 120 кВт. Станции могут заряжать одновременно два электромобиля, тогда мощность распределяется между ними. Зарядные станции мощностью от 150 до 240 кВт установлены в количестве нескольких десятков на трассе «Нева» М-11 и некоторых участках магистралей федерального значения, расположенных на территории Московской области. Самая мощная зарядная станция была установлена в 2024 г. во Владикавказе. Ее мощность составляет 450 кВт, одновременно на ней могут заряжаться четыре электромобиля. По состоянию на середину 2026 г. этот рекорд в России пока не был превзойден или даже просто повторен.
В США проблему нехватки мощности решают установкой в непосредственной близости от зарядных станций компактных ТП, предназначенных только для питания этих станций. У нас прин-ципиально иная схема построения электрических сетей, поэтому прямое копирование данного решения затруднительно. Тем не менее есть смысл приглядеться к американскому опыту и творчески его переосмыслить.
Зарядные станции со встроенными аккумуляторами
Зарядная станция работает лишь в отдельные промежутки времени. Если установить в нее аккумулятор, то можно снизить пиковую нагрузку на сеть. Энергия запасается в аккумуляторе, когда нагрузка на сеть минимальна. И отдается в электромобиль, который в произвольный момент времени подключился к станции. Теоретически такая система позволяет реализовать быструю зарядку без модернизации электрической сети. Но пока она не нашла широкого применения из-за дороговизны решения.
В России несколько зарядных станций со встроенными аккумуляторами установлено на трассе М-11 «Нева». Но используются накопители энергии там в других целях: обеспечивают зарядку электромобиля в условиях отключения питания. При этом данные станции работают в режиме Mode 3, выдавая мощность 22 кВт.
Выводы
В гараже частного дома можно беспрепятственно установить зарядную станцию мощностью до 11 кВт. Более мощная станция потребует дополнительных согласований (положительный результат которых не гарантируется), а также оплаты присоединения к сети по коммерческим расценкам.
На парковках торговых центров и некоторых других общественных зданий целесообразно использовать зарядные станции мощностью 22 кВт. Эти станции в большинстве случаев можно подключать к существующим сетям без их модернизации. Исключение составляют подземные пар-ковки на уровне ниже минус первого этажа, где допустимо использование зарядных станций мощностью не более 7,36 кВт.
Массовая установка зарядных станций Mode 4 мощностью свыше 100 кВт потребует реконструкции имеющихся и строительства новых ТП. Возможным решением проблемы нехватки мощности может стать строительство специализированных ТП рядом с зарядными станциями. Пока что именно проблема с подстанциями является основным фактором, сдерживающим внедрение быстрой зарядки, удобной для пользователей.
