Почему быстрая зарядка электромобиля замедляется после 80%

Когда в 2012 году вышла Tesla Model S, при подключении к обычной бытовой розетке полной зарядки приходилось ждать более 50 часов, а взамен вы получали запас хода до 300 миль. С последней Model S всё иначе: по данным самой компании, на станции Supercharger машина может восполнить до 200 миль пробега за 15 минут. Жить с таким автомобилем — совсем другое дело.

Но даже сейчас зарядка не остаётся быстрой. Посмотрите, как в рекламе электромобилей и технических характеристиках описывается скорость зарядки: «от 10 до 80%», «от 0 до 80%», и почти никогда — «до полной». Первые 80% — это быстрая часть зарядки. После этого скорость падает, и последний отрезок занимает гораздо больше времени, чем можно было бы ожидать. Так что же происходит с батареей после 80%? Это никак не связано с вредными привычками при зарядке электромобиля и целиком связано с тем, как устроена сама ячейка.

Есть три способа зарядить электромобиль: от обычной розетки, от домашней или общественной зарядной станции либо от станции быстрой зарядки. Все три делают в целом одно и то же. Они направляют электроны к батарее, а внутри её ячеек ионы лития перемещаются с одной стороны (катода) и оседают на другой (аноде). Затем, когда машина едет, эти ионы возвращаются в катод и создают электрический ток. Так что «зарядить батарею» означает просто загнать ионы обратно в анод.

Разница в том, какую мощность может подать каждый из способов. Розетка даёт лишь тонкую струйку электричества, домашняя или общественная зарядная станция — в несколько раз больше. Станция быстрой зарядки обычно выдаёт от 50 до 350 кВт, а новейшие — и того больше. Поэтому ионы перемещаются гораздо быстрее.

Есть и второе отличие, которое делает станцию быстрой зарядки намного эффективнее. Розетка или зарядная стойка подают только переменный ток, поэтому бортовое зарядное устройство автомобиля должно преобразовывать его в постоянный для батареи, и этот небольшой преобразователь ограничивает скорость. Станция быстрой зарядки выполняет преобразование сама — в большом шкафу, которому не нужно помещаться в машину, — и подаёт постоянный ток прямо на батарею. Автомобилю остаётся лишь сообщить, сколько он может принять.

Зарядные устройства подают постоянный ток, пока ячейка не достигнет предельного напряжения, а затем удерживают напряжение и позволяют току снижаться. Чтобы понять, почему это происходит в районе 80%, представьте ионы пассажирами, садящимися в пустой автобус. Они заходят по одному, находят место и садятся. Более быстрая зарядка означает лишь, что в дверь каждую секунду проходит больше людей. Мест от этого не прибавляется ни одного. Поначалу всё идёт гладко: почти все места свободны, и каждый садится в паре шагов от двери. Позже автобус почти заполнен. Каждому новому пассажиру приходится протискиваться по проходу, искать последнее свободное место и ждать, пока впереди стоящие подвинутся. Если в этот момент пропускать в дверь больше людей, получится лишь затор у входа.

С батареей происходит то же самое. Анод в основном состоит из графита, и ионам лития приходится в него пробираться, а это дело небыстрое. Когда анод почти заполнен, литию требуется ещё больше времени, чтобы осесть. Поэтому примерно после 80% автомобиль просит зарядное устройство снизить ток, и последний отрезок занимает гораздо больше времени, чем первый.

Однако ионы — не пассажиры автобуса, и именно здесь попытка надавить сильнее оборачивается проблемами. Если зарядное устройство нагнетает ток в уже переполненный анод, ионы лития скапливаются на поверхности быстрее, чем успевают проникнуть внутрь. Деваться им некуда, и они оседают на графите тонким слоем металлического лития. Это называется литиевым осаждением (литиевым покрытием). Процесс частично необратим: батарея навсегда теряет нужный ей литий, а металл может прорастать шипами, которые со временем вызывают короткое замыкание. Поэтому автомобиль намеренно замедляет зарядку задолго до того, как случится что-то плохое.

BYD недавно представила батарею, которая, по словам компании, заряжается до 97% за девять минут. Её решение проблемы — не заталкивать пассажиров сильнее, а сделать проход по автобусу легче. Blade Battery второго поколения, представленная в марте 2026 года, имеет переработанный графит, частицы которого стоят вертикально, что даёт ионам короткий прямой путь вместо извилистого. BYD также изменила жидкость, через которую движутся ионы, чтобы им было легче перемещаться, а другая сторона батареи позволяет им быстрее выходить. В результате, по данным BYD, снижаются внутреннее сопротивление и нагрев, и батарея может принимать гораздо больший ток. BYD утверждает, что в паре с фирменной зарядкой Flash Charger мощностью 1 500 кВт батарея заряжается с 10 до 70% за пять минут и с 10 до 97% — за девять. Замедление никуда не делось. Просто оно начинается гораздо позже и заканчивается гораздо раньше. Автопроизводители действительно намеренно замедляют зарядку, но делают это лишь из-за физики процессов внутри ячейки.