Jak wydłużyć żywotność akumulatora w pojazdach elektrycznych?

W przeciwieństwie do zbiorników paliwa, pojemność baterii auta elektrycznego z czasem ulega stopniowemu zmniejszeniu. Oto kilka sposobów na to, jak maksymalnie wydłużyć żywotność akumulatora.

Pierwszy pojazd elektryczny został wyprodukowany ponad 100 lat temu, ale tak naprawdę dopiero postęp technologiczny ostatnich lat sprawił, że auta na prąd zadomowiły się na ulicach. Owszem, nadal stanowią mniejszość, jednak przestały już być rzadkim zjawiskiem, a coraz częściej wpisują się w krajobraz miast.

Dzisiaj praktycznie nie ma producenta, który nie oferowałby modelu na prąd. Za ich dostępnością w dużej mierze stoją ustawodawcy wymuszający ograniczanie emisji dwutlenku węgla do atmosfery. To z kolei motywuje firmy do zintensyfikowanych prac nad rozwojem akumulatorów, które przez lata stały się coraz bardziej wydajne i coraz tańsze.

Aby to sobie uzmysłowić, wystarczy prześledzić koszt 1 kWh energii od 2010 roku do dzisiaj. Wtedy było to 1000 euro, natomiast obecnie – około 100 euro. Szacuje się, że za kilka lat, wraz z przełomem w akumulatorach, o którym mówi się od jakiegoś czasu, 1 kWh akumulatora stanieje do około 60 euro (TUTAJ dowiesz się jak działa samochód elektryczny).

Żywotność akumulatora: nie ładuj do pełna

W przeciwieństwie do samochodów z silnikiem spalinowym, w których nie ma znaczenia, czy samochód jest tankowany do pełna, ładowanie pojazdu elektrycznego od zera do stu procent nie jest dobrym pomysłem. Akumulatory w wielu pojazdach elektrycznych mogą być wrażliwe na ilość i częstotliwość ładowań, choć tak naprawdę zależy to od ich składu chemicznego.

Większość samochodów elektrycznych dostępnych obecnie w sprzedaży nadal korzysta z akumulatorów litowo-jonowych typu NMC (niklowo-manganowo-kobaltowych), a baterie tego typu mają pewien „punkt krytyczny”, jeśli chodzi o stan naładowania, który minimalizuje ich degradację.

Dlatego najlepiej ładować ją w zakresie od 20 do 80 procent. A to oznacza, że podczas codziennej eksploatacji górny stan nie powinien przekraczać 80 procent całkowitej pojemności akumulatora, natomiast dolny – spadać poniżej 20 procent.

Inaczej mówiąc, bezpieczny użyteczny zasięg samochodu elektrycznego wynosi tak naprawdę 60 procent całkowitej pojemności akumulatora. Oczywiście, ładowanie go do 100 procent podczas okazjonalnych wycieczek lub innych długich podróży jest całkowicie uzasadnione i nie powinno mieć znaczącego wpływu na jego żywotność.

Niektóre pojazdy elektryczne, zwłaszcza te pochodzące z Chin, takie jak podstawowy wariant Tesli Model 3 (jednosilnikowy), wykorzystują inny rodzaj akumulatorów litowo-jonowych, a mianowicie LFP, znany również jako litowo-żelazowo-fosforanowy.

W tym konkretnym przypadku Tesla sugeruje, że regularne ładowanie samochodu do pełna nie będzie miało żadnego wpływu na żywotność akumulatora.

Unikaj szybkich ładowarek

Innym czynnikiem, który może mieć wpływ na zużywanie się baterii, jest częste korzystanie z szybkiego ładowania prądem stałym. Czyli z publicznych stacji, w których w naszych warunkach najczęściej dostępna jest moc 50 kW.

Ładowanie prądem stałym powoduje wytwarzanie w akumulatorze wysokiego natężenia prądu, co z kolei zwiększa temperaturę akumulatora, dodatkowo go obciążając. Dlatego używanie ogólnodostępnych słupków powinno odbywać się sporadycznie i być wykorzystywane do doładowywania akumulatora, a nie ładowania go od zera do pełna.

Zamiast tego podstawowym sposobem ładowania pojazdu elektrycznego powinno być ładowaniem prądem zmiennym. Zaleca się w szczególności ładowanie nocą, kiedy obowiązuje inna, tańsza taryfa. Co równie istotne, każdego ranka można ruszyć spod domu samochodem z w pełni nabitą baterią (TUTAJ dowiesz się, co musisz sprawdzić przy zakupie auta na prąd).

Żywotność akumulatora to kwestia temperatury

Niektóre nowsze pojazdy elektryczne są wyposażone w zaawansowaną formę wstępnego kondycjonowania akumulatora, co może jeszcze bardziej ograniczyć długoterminowe skutki częstego korzystania z szybkich stacji ładowania prądem stałym.

Jeśli kierowca użyje wbudowanego w samochód systemu nawigacji i skieruje się bezpośrednio do stacji szybkiego ładowania, pojazd automatycznie rozpocznie chłodzenie lub ogrzewanie akumulatora. Jest to zależnie od temperatury otoczenia i innych warunków środowiskowych, aby zapewnić optymalną temperaturę przed dotarciem do stacji ładowania.

Może to nie tylko zmniejszyć obciążenie akumulatora, a tym samym zmaksymalizować jego trwałość, ale także skrócić czas ładowania, ponieważ nie trzeba znacząco podnosić lub obniżać temperatury akumulatora po podłączeniu samochodu do sieci.

Gwarancje na akumulatory pojazdów elektrycznych

Niezależnie od sposobu ładowania, większość producentów samochodów udziela specjalnej gwarancji na akumulator, która jest odrębna od gwarancji obejmującej pozostałe komponenty pojazdu.

Obecny standard to 8 lat lub 160 000 km, w zależności od tego, co nastąpi wcześniej. W większości przypadków producent gwarantuje, że w tym okresie akumulator zachowa co najmniej 70 procent swojej pierwotnej pojemności.

Oczywiście, niektóre firny nieco odbiegają od tej normy. Na przykład BMW obejmuje akumulatory swoich pojazdów elektrycznych gwarancją na 8 lat lub 100 000 km, podczas gdy Nissan w przypadku modelu Leaf mówi o minimalnym okresie eksploatacji wynoszącym „9 kresek na 12″ (tj. 75%).

Odrębnym przypadkiem są nowe modele, opracowane na platformie e-TNGA, czyli Toyota bZ4X, Subaru Solterra i Lexus RZ. W ich przypadku Japończycy mówią, że nawet po 10 latach użytkowania lub 240 000 km akumulator ma utrzymywać 90 procent pierwotnej pojemności. A to stanowi znaczną poprawę w stosunku do gwarancji oferowanej przez innych producentów (TUTAJ poznasz fakty i mity na temat aut elektrycznych).

Według przedstawicieli japońskiej marki jest to możliwe, dzięki monitorowaniu temperatury poszczególnych ogniw wchodzących w skład pakietu akumulatorów w celu wykrycia wszelkich miejscowych przypadków nieprawidłowego nagrzewania się, a następnie dostosowaniu systemu chłodzenia w celu skompensowania tego zjawiska.

Na zwiększoną żywotność wpływa mają również takie innowacje, jak minimalizacja degradacji materiałów na powierzchni anody oraz poprawa jakości procesu produkcyjnego w celu zmniejszenia ilości metalowych ciał obcych łączących anodę i katodę akumulatora.