Jak zimna pogoda wpływa na żywotność baterii EV?

Głównym problemem związanym z pojazdami elektrycznymi (EV) — obok obaw o zasięg i koszty — jest zimna pogoda. Wiemy, że zimno wpływa na żywotność baterii EV, ale dlaczego? Przyjrzyjmy się, co dzieje się z akumulatorem EV w chłodne dni i jakie kroki można podjąć, aby złagodzić niekorzystne skutki.

Jak zimna pogoda wpływa na żywotność baterii EV?

Gdy temperatura jest wystarczająco niska, elektrolit wewnątrz akumulatora litowo-jonowego samochodu elektrycznego staje się bardziej lepki, co spowalnia reakcje chemiczne odpowiedzialne za transport elektronów. Wpływa to nie tylko na zasięg ładowania pojazdu elektrycznego, ale także na jego szybkość ładowania.

Anna Stephanopoulou, dyrektor Instytutu Energii Uniwersytetu Michigan, mówi w artykule dla Wired, że „baterie są jak ludzie”, co oznacza, że ​​nie działają dobrze poza określonym zakresem temperatur. W przypadku akumulatora do samochodu elektrycznego ten zakres wynosi od 40 do 115 stopni Fahrenheita. Wszystko powyżej lub poniżej spowoduje problemy.

Aby utrzymać dobrą temperaturę roboczą, nowoczesne pojazdy elektryczne są wyposażone w układy ogrzewania i chłodzenia akumulatorów. Jednak systemy te zużywają energię do ogrzania akumulatora, ponieważ w przeciwieństwie do silnika gazowego, silnik elektryczny nie wytwarza własnego ciepła. Ogrzewanie wnętrza samochodu, uruchomienie odmrażacza i obsługa systemów komputera pokładowego również wymagają energii, która szybciej wyczerpuje akumulator niż przy cieplejszej pogodzie.

Akumulatory litowo-jonowe ładują się dłużej, gdy są zimne, a funkcje hamowania regeneracyjnego również nie działają. Łącznie niekorzystne skutki chłodów mogą zmniejszyć pojemność akumulatora pojazdu elektrycznego nawet o 41% .

Podczas gdy wszystkie pojazdy elektryczne tracą moc w chłodne dni, nie wszystkie z nich radzą sobie z zimą w ten sam sposób. Producent baterii Recurrent przeprowadził w 2021 r. badanie porównujące utratę ładunku w niskich temperaturach w tysiącach pojazdów elektrycznych i stwierdził, że niektóre z nich wytrzymują lepiej niż inne.

W ciągu najbliższych kilku lat możemy zobaczyć bezpłynowe akumulatory litowo-jonowe do pojazdów elektrycznych, co znacznie zmniejszy utratę ładunku związaną z chłodniejszą pogodą. Jednak dopóki ta technologia nie stanie się powszechnie dostępna, kierowcy pojazdów elektrycznych muszą szukać rozwiązań.

Jak chronić akumulatory samochodów elektrycznych przed zimnem?

Istnieje kilka sposobów na wydłużenie żywotności akumulatora samochodu elektrycznego na zimno lub przynajmniej zminimalizowanie utraty ładunku. Na początek upewnij się, że poziom naładowania baterii nie spadnie poniżej 20%, nawet jeśli znajdujesz się w pobliżu stacji ładującej. Systemy pojazdu muszą rozgrzać akumulator przed rozpoczęciem ładowania, a w akumulatorze musi być wystarczająca ilość energii do obsługi tych systemów. Potrzebna będzie również wystarczająca moc do uruchomienia nagrzewnicy wewnętrznej, zwłaszcza przy bardzo zimnej pogodzie.

Jeśli to możliwe, zaparkuj pojazd w ogrzewanym lub zamkniętym garażu, aby utrzymać stałą temperaturę. Parkowanie samochodu na słońcu może również powodować niewielkie nagrzewanie się. Jeśli to możliwe, zaparkuj w publicznym garażu z gniazdkiem, do którego możesz podłączyć się w pracy lub poza domem. Umożliwi to pojazdowi czerpanie energii z sieci w celu obsługi systemów ogrzewania akumulatora, a nie samego akumulatora.

Domowa ładowarka może znacznie poprawić zasięg w chłodne dni. W chłodne dni można pozostawić pojazd podłączony do zasilania, aby uruchomić systemy podgrzewania akumulatora, ponieważ utrzymywanie go w stanie rozgrzanym wymaga mniej energii niż jego podniesienie. Nie jest to opcja dla wielu osób, ponieważ domowe ładowarki mogą być drogie, ale nawet podłączenie do gniazdka ściennego na poziomie 1 może nieco pomóc.

Niektóre pojazdy elektryczne mają „tryb ekologiczny”, który automatycznie dostosowuje wydajność w celu oszczędzania energii akumulatora. Ustawienie systemów, takich jak ogrzewanie wnętrza, na niższą temperaturę, może również uzyskać więcej mocy podczas ładowania pojazdu elektrycznego. Jeśli istnieją funkcje, takie jak podgrzewane siedzenia, które nie są absolutnie niezbędne do rozgrzania, ich wyłączenie pozostawi więcej energii dla akumulatora. Wolniejsza jazda w chłodne dni zmniejsza obciążenie akumulatora i zużywa mniej energii elektrycznej.

Jeśli chodzi o ładowanie, poświęć trochę czasu na wstępne podgrzanie akumulatora przed podłączeniem go do ładowarki. Nawet jeśli akumulator jest rozładowany, ogrzanie go w celu przyspieszenia ładowania będzie wymagało mniej energii niż jego schłodzenie. Przed ponowną jazdą rozgrzej kabinę i akumulator, gdy są jeszcze podłączone do źródła zasilania.

Zimna pogoda pozostaje problemem

W rzeczywistości kierowcy pojazdów elektrycznych muszą radzić sobie z pewnymi niepowodzeniami podczas korzystania z tych pojazdów w chłodne dni. Działają najlepiej w klimacie umiarkowanym, ale większość ludzi w USA żyje na obszarach, w których klimat może się zmieniać, czasami dramatycznie. Nie oznacza to, że są bezużyteczne, ale osoby kupujące pojazdy elektryczne mieszkające w chłodniejszych regionach muszą być świadome tego, w co się pakują i odpowiednio planować.