Ile zasięgu traci samochód elektryczny na ogrzewanie baterii?
Pierwszy atak zimy mamy za sobą, ale właścicieli elektryków czeka jeszcze sporo mroźnych dni tej zimy, która kalendarzowo rozpocznie się 22 grudnia, a termicznie trwa od kilku tygodni. Dość oczywiste jest dla każdego, że ogrzewanie kabiny w samochodzie elektrycznym kosztuje sporo energii. W lepszej sytuacji są posiadacze pompy ciepła niż grzałek PTC, ale warto wiedzieć, że ciepła w zimie potrzebuje nie tylko kierowca, ale także akumulator trakcyjny samochodu.
Bogdan Szymański
Zasięg zimą, a typ ogniwa
Pewnie nie jeden użytkownik elektryka przeprowadzał zimą test jazdy bez ogrzewania kabiny, ratując się podgrzewanym fotelem i kierownicą. Oczywiście takie podejście pozwala odzyskać część zasięgu, ale nie cały. Szczególnie posiadacze samochodów z ogniwami opartymi o chemię LFP, często zadają sobie pytanie, dlaczego zasięg w mroźny, a nawet bardziej chłodny dzień jest sporo niższy niż w ciepły? Nawet jak wyłączę ogrzewanie? To, że kierowca zrezygnuje z komfortu cieplnego nie oznacza, że bateria też to zrobi. Spośród ogniw stosowanych powszechnie w samochodach elektrycznych, ogniwa LFP znane szczególnie z chińskich pojazdów, mają wysoką rezystancję wewnętrzną przy niskich temperaturach. Dlatego system ogrzewania baterii musi włożyć sporo energii, aby podnieść temperaturę z przykładowych −10°C w mroźny poranek do ustalonej przez producenta bezpiecznej temperatury pracy, w których ogniwa mogą normalnie funkcjonować. Co to oznacza w praktyce? Początkowe zużycie 3,5–5 kWh na jedno pełne podgrzanie akumulatora trakcyjnego, gdy ruszamy z pod bloku przy −10°C, a bateria będzie podgrzewać się do kilkunastu stopni. Przeliczając na kilometry, przekłada się to na utracone 20–40 km zasięgu zanim dojedziemy do bramy. Początkowa utrata zasięgu to nie wszystko, gdyż samochód musi utrzymywać temperaturę baterii. Szczególnie jadąc powoli w korku, przy niskich poborach prądu, akumulator będzie musiał być nadal ogrzewany, gdyż nie jest w stanie utrzymać temperatury bazująć na cieplnych stratach wewnętrznych. Moc takiego ogrzewania w ujemnych temperaturach może wynosić 500W do 1500W, co przekłada się na dodatkowe straty 0,5 – 1,5 kWh na godzinę jazdy.
Ogniwa NMC radzą sobie lepiej
Inna popularna chemia ogniw w bateriach samochodów elektrycznych jak NMC także nie jest doskonała w zimie, ale w niskich temperaturach radzi sobie lepiej i wymaga mniejszego podgrzewania. Wracając do naszego przykładu zimowej jazdy na krótkich odcinkach akumulator trakcyjny na ogniwach LFP straci zimą łącznie od 25% od 40% zasięgu na grzanie. Z kolei akumulator NMC o tej samej pojemności straci od 15 do 30% zasięgu. Wiele tutaj zależy także jak producent zaprojektował TMS (system zarządzania energią cieplną baterii). Duże znaczenie ma także czy samochód korzysta z pompy ciepła czy nagrzewania rezystancyjnego. W tym drugim przypadku utrata zasięgu będzie bliżej górnej granicy.
Co może przynieść przyszłość ? Branża elektromobilności z dużą nadzieją patrzy na ogniwa sodowo–jonowe. Technologia ta z jednej strony jest tania, z drugiej znacznie lepiej dostosowana do umiarkowanego i chłodnego klimatu. Nie oznacza to, że ogniwa sodowo–jonowe nie będą wymagać żadnego ogrzewania zimą. Będą, ale sporo mniej, bo aż o połowę.
