Spadek żywotności baterii w elektryku – czy jest się czego bać?

• 20% to maksymalny spadek pojemności akumulatora w samochodzie elektrycznym po 5 latach eksploatacji, jaki dopuszczają europejskie normy. 
• 2 mln kilometrów na 4 zestawach baterii potwierdzają, że obecnie pół miliona kilometrów przebiegu nie są problemem dla akumulatora. 
• Baterie półprzewodnikowe potencjalnie mogą wytrzymywać nawet 10 000 cykli ładowań – to 2,5 raza więcej niż gwarantują obecne modele!

Spadek pojemności baterii w elektryku – co mówią unijne normy?

Samochód napędzany benzyną, olejem czy gazem to pojazd, który nie będzie tracił swojego zasięgu, o ile utrzymamy jego silnik w dobrym stanie. Pojemność baku nie zmienia się z czasem, w przeciwieństwie do pojemności baterii w samochodzie elektrycznym, która z czasem powoli maleje. Prowadzi to do sytuacji, w której po jakimś czasie konieczna staje się wymiana akumulatora w pojeździe, aby móc dalej jeździć w komforcie. Degradacja baterii nie następuje szybko, ale po kilku latach dostrzeżemy różnicę w tym, ile jesteśmy w stanie przejechać.

Na szczęście Unia Europejska wprowadziła regulacje dotyczące tego, jakie powinny być maksymalne spadki pojemności akumulatora po określonym czasie. Wynika z nich, że po 5 latach użytkowania samochodu lub przejechaniu 100 000 kilometrów, spadek pojemności nie może przekroczyć 20%. Z kolei przez kolejne 3 lata lub do przejechania 160 000 kilometrów, spadek nie może być większy niż 28%. W przypadku samochodów dostawczych kategorii N1 (do 3,5 tony) będzie to z kolei maksymalnie 25% w ciągu 5 lat i 33% w ciągu 8 lat.

Warto jednak nadmienić, że w praktyce spadki pojemności po 5 czy 8 latach są mniejsze niż te określone przez normę Euro 7. W przypadku akumulatorów LFP, nowszej generacji, spadek pojemności po 5 latach użytkowania pojazdu to jakieś 5%, jeśli dbamy o baterię lub 10–15% w przypadku, gdy wcale nie przykładamy się do zachowania jej kondycji. Bardziej przestarzałe akumulatory NMC są już bliżej unijnej normy, ponieważ ich degradacja może przekroczyć 20%, ale tylko w przypadku naprawdę destruktywnej eksploatacji urządzenia. Dbanie o baterię powinno sprawić, że nawet akumulatory NMC nie stracą więcej niż 10% pojemności przez te 5 lat. 

Elektryk posiadający 2 mln kilometrów przebiegu

Obecnie dobre akumulatory są w stanie zapewnić nam ponad pół miliona kilometrów przebiegu, nim będzie je trzeba wymieniać. Udowodnił to pewien posiadacz samochodu Tesla Model S, który w 2014 roku kupił w Niemczech używany pojazd. Hansjörg von Gemmingen-Hornberg zakupił pojazd posiadający 30 tys. kilometrów przebiegu i do dnia obecnego zwiększył ten przebieg do ponad 2 mln kilometrów. Niemiec wiele podróżował po kilku kontynentach i w tym czasie wymieniał baterie w samochodzie 4 razy. Mamy więc po pół miliona kilometrów na akumulator, choć trzeba powiedzieć, że technologia stale się rozwija i pierwsza bateria najpewniej wytrzymała mniej niż druga i trzecia.

Obecnie na rynku europejskim dominują akumulatory typu NMC oraz LFP, które mogą wytrzymać kolejno do 1500 oraz 4000 cykli ładowania, a więc pełnych ładowań od 0% do 100%. Akumulatory, nawet w przypadku powolnego spadku pojemności, pozwalają przekraczać wspomniane pół miliona kilometrów, a ich żywotność sięga nawet kilkunastu lat w przypadku LFP. Rozwój obydwu tych typów baterii nie jest jednak jedynym, nad czym pracuje branża, ponieważ na rynku mogą się w przyszłości pojawić baterie półprzewodnikowe.

Czy 10 000 cykli ładowań jest możliwe? – potencjał baterii półprzewodnikowych

Baterie półprzewodnikowe (Solid State) to technologia przyszłości, która znajduje się obecnie na etapie badań i prototypów. Zajmują się nimi spółki takie jak Toyota, QuantumScape czy Solid Power, które donoszą już o możliwych parametrach przyszłych akumulatorów. Jednym z najważniejszych będzie właśnie żywotność, która może wynieść 5000–10 000 cykli pełnego ładowania, a więc potencjalnie nawet 2,5 raza więcej niż w przypadku akumulatorów LFP. Zakres jest jeszcze jednak dość szeroki, a faktyczna ocena żywotności będzie wymagała dalszych badań, ale wszystko wskazuje na ogromny potencjał technologii.

Dodatkowymi zaletami opracowywanych baterii jest ich bezpieczeństwo, wynikające z braku płynnych elektrolitów, a także wysoka gęstość energii, czyli posiadanie dużej pojemności w małej objętości. Mamy więc do czynienia z technologią łączącą w sobie najbardziej pożądane cechy użytkowników pojazdów elektrycznych, która jednak ma przed sobą jeszcze długą drogę. Przejście od prototypów do produkcji przemysłowej to długi, skomplikowany i kosztowny proces, który sprawi, że przynajmniej na początku ceny akumulatorów Solid State będą najpewniej dość wysokie. Nie oznacza to jednak, że baterie nie będą warte swojej ceny, choć to pokaże nam dopiero czas. Na ten moment warto spoglądać z optymizmem na rozwój akumulatorów samochodów elektrycznych, które stają się coraz przystępniejszą opcją nawet dla sceptyków elektromobilności.