Ekstremna putovanja: Kako se električna vozila nose sa super vrućim i hladnim vremenom

Ekstremni vremenski uvjeti mogu utjecati na učinkovitost baterije električnog vozila, potencijalno ograničavajući njezin domet i brzinu punjenja baterije. Ali zašto? Odgovor se svodi na kemiju unutar baterije električnog automobila, vaše vozačke navike i druge čimbenike.

Kako ekstremni vremenski uvjeti utječu na bateriju električnog automobila

2022 Kia EV6 (Zasluge: Kia)

Vrlo hladno ili vruće vrijeme - općenito definirano kao ispod 20 stupnjeva ili iznad 95 stupnjeva Fahrenheita, prema AAA (Otvara se u novom prozoru) - može uzrokovati pad EV raspona. Promjena je privremena i domet će se ponovno povećati kako se temperatura bude zagrijavala ili hladila, ali kao što Recurring notes (Otvara se u novom prozoru), "na visokim temperaturama (baterije) reakcije se odvijaju brže i njezina zaštitna struktura može degradirati."

Međutim, većina električnih vozila izgrađena je sa sustavima grijanja i hlađenja koji reguliraju njihovu temperaturu. Tesla, posebno, "vrlo čvrsto kontrolira te učinke i često ih ne čini očiglednima vozaču, tj. raspon ploče s instrumentima često ne odražava temperaturne učinke", kaže Recurrent.

Zašto hladno vrijeme smanjuje domet električnih automobila?

Procijenjeni gubitak EV dometa na niskim temperaturama (Zasluga: ponavlja se)

Električna vozila pokreću paketi izrađeni od litij-ionskih (Li-ion) baterijskih ćelija. Li-ion baterije sadrže anodu, katodu i tekući katalizator kroz koji se kreću nabijeni atomi. Kad se baterija EV-a ekstremno ohladi, katalizator s tekućim elektrolitom postaje gušći i viskozniji. Ta viskoznost usporava kemijske reakcije koje kanaliziraju elektrone kroz bateriju i pokreću automobil. Također utječe na brzinu punjenja baterije i ograničava učinkovitost regenerativnog kočenja.

Niske temperature također podrazumijevaju uključivanje grijača kabine. To plus druga elektronika – poput infotainment sustava – prazni bateriju automobila. Što više rade, to se brže troše. Duge dionice vožnje autocestom također imaju tendenciju bržeg pražnjenja baterije od gradske vožnje, bez obzira na klimu, ali posebno po hladnom vremenu. Uzeti zajedno, ovi čimbenici hladnog vremena smanjuju domet do 41%, prema AAA.

Ipak, "ovaj gubitak dometa je privremen i nema dugotrajne štete na vašoj bateriji", ponavljaju se bilješke (otvara se u novom prozoru). "Kako se led topi i temperature rastu, očekivani domet vašeg vozila s punim punjenjem trebao bi se vratiti u normalu." EV modeli također drugačije reagiraju na padove temperature, kao što pokazuje ovaj grafikon, tako da bi vaš Tesla Model 3 mogao drugačije podnijeti zimu u Minnesoti nego BMW i3.

Gubitak zimskog dometa za popularne EV modele (Zasluga: ponavlja se)

Napredak u tehnologiji baterija može ublažiti barem dio dometa izgubljenog zbog hladnog vremena. Mogli bismo vidjeti solid-state baterije koje ne trebaju tekuću komponentu u sljedećih nekoliko godina, što bi eliminiralo problem viskoznosti katalizatora i usporavanja reakcije.

Preporuka naših urednika

Kako toplina utječe na električna vozila?

Kapacitet baterije (Qm) smanjuje se nakon određenog temperaturnog praga (Zasluge: Nature.com)

S Li-ion baterijama, prekomjerna toplina može biti štetna. Toplina ubrzava normalne kemijske reakcije unutar baterije i može je degradirati (Otvara se u novom prozoru) brže nego normalno starenje i uporaba. Previše topline može stvoriti plin koji se može proširiti i popucati kućište baterije. U ekstremnim situacijama, baterija se može zapaliti ili eksplodirati, iako EV baterije koriste sustave tekućeg hlađenja kako bi spriječile da baterije prekipe. Dakle, iako to možda nije trenutni problem (vaše EV neće eksplodirati nakon jednog vrućeg dana), svejedno je pametno poduzeti sve moguće mjere kako biste ublažili učinke ekstremne vrućine na akumulator vašeg automobila.

Tesla Supercharger (Zasluga: Angela Moscaritolo)

Ugrađeni sustavi upravljanja baterijom standardni su za mnoge električne automobile i nadziru temperaturu i ispravnost izvora energije. Ovi sustavi će automatski aktivirati ugrađene sustave hlađenja ili grijanja kako bi održali stabilnu temperaturu. Ali postoji nekoliko načina za održavanje baterije u dobrom radnom stanju.

• Nadopunite tijekom dana kad god je to moguće—recimo, ako ste parkirani blizu trgovine s dostupnom infrastrukturom za punjenje. Dobro pravilo je da bateriju uvijek držite između 20% i 80%. Ovo je posebno važno po hladnom vremenu, kada je brzo punjenje smanjeno radi zaštite baterije.

• Za vrućeg vremena pronađite sjenovita mjesta za parkiranje, na primjer ispod drveta ili u dobro prozračenoj garaži. Tijekom punjenja ostavite automobil da se ohladi nekoliko minuta prije uključivanja u struju ili upotrijebite manje snažan punjač.

• Za hladnog vremena zagrijte kabinu i akumulator prije polaska.

• Saznajte kako će to utjecati na vaš domet prije ekstremnih vremenskih prilika. Provjerite asortimane i resurse proizvođača kao što je Baza podataka o električnim vozilima (Otvara se u novom prozoru) kako biste dobili ideju o tome kolika bi trebala biti vaša kilometraža, a zatim uzmite u obzir određenu razinu pražnjenja baterije dok planirate rutu.

Ipak, većina vozača električnih vozila neće se naći zaglavljeni, čak i kada im je domet smanjen zbog hladnog ili vrućeg vremena. Sve dok planirate unaprijed, poduzimate mjere za održavanje dobre temperature baterije i znate gdje su stanice za punjenje u blizini, nećete imati problema doći od A do B u električnom automobilu.