Владельцы электромобилей прекрасно знают: чем холоднее становится на улице, тем быстрее падает уровень заряда аккумулятора, и тем чаще приходится возвращаться на зарядную станцию, чтобы зарядить батарею до 100%. Как и батареи в смартфонах, производительность аккумуляторов в электромобилях падает при минусовой температуре. Электромобили также имеют свои преимущества перед старыми двигателями внутреннего сгорания в холодное время года.
Тест Университета Висмара показывает, насколько меньше запас хода у электромобиля зимой. На примере VW ID.3 (т.е. флагмана электрокаров от Volkswagen Group) было проверено, насколько сильно меняется расход электричества электромобиля в зависимости от сезона. Результат: с июня по август потребление электроэнергии составило 13,3 кВтч на 100 км, с декабря по февраль потребление выросло до 17,0 кВтч. Зимой потребление было на 28% больше, чем летом. Дальность хода составляет 405 км летом, а зимой — 317 км. С этими показателями придется считаться, особенно при планировании поездок на более длинные расстояния (например, во время зимнего отдыха).
От 10% до 30% больше энергопотребления
Современный литий-ионный аккумулятор наиболее комфортно себя чувствует в температурном диапазоне от 20 до 40 градусов Цельсия. При температуре ниже 10 градусов радиус действия электромобиля начинает заметно уменьшаться.
Автомобили с двигателем внутреннего сгорания также потребляют до 25% больше энергии, то есть топлива, зимой. С одной стороны, это связано с более высоким сопротивлением зимних шин, а с другой – с дополнительными потребностями, такими как система отопления. Вот что общего у обоих типов двигателей.
Дополнительный расход электромобиля в холодное время года составляет от 10% до 30%. В зависимости от типа транспортного средства потребление может увеличиться даже на 50% при коротких поездках, когда температура на улице ниже нуля.
Есть несколько причин, по которым электромобили потребляют больше энергии, то есть электричества, зимой. С одной стороны, для обогрева салона автомобилю требуется больше электроэнергии, с другой – за счет самой батареи, которая дает больше всего энергии, особенно при оптимальной рабочей температуре.
Между плюсовым и минусовым полюсом находится жидкий электролит. На пути от одного полюса к другому ионы лития «плавают» через этот электролит, выделяя электрическую энергию. Чем ниже температура, тем более вязкий электролит, и сопротивление при перемещении этой жидкости соответственно выше. В результате падает напряжение аккумулятора.
Короткие расстояния и большие батареи вызывают особую нагрузку
Также полезно знать: чем больше батарея (аккумуляторы электромобилей указаны в киловатт-часах, т.е. кВтч), тем больше потеря запаса хода зимой. Огромный аккумулятор с большой массой требует больше энергии для нагрева до благоприятной рабочей температуры, чем аккумулятор меньшего размера с меньшей массой. Это означает, что в чисто процентном выражении электромобиль с маленькой батареей теряет меньше запаса хода.
Производители электромобилей, конечно же, знают о проблеме аккумуляторов. В некотором смысле, они столкнулись с дилеммой. Использовать больше энергии, чтобы быстро довести батарею до рабочей температуры? Или экономить энергию и не нагревать батарею, а вместо этого использовать электричество для движения?
ID.3 от VW, например, будет потреблять особенно много энергии после запуска зимой. Минусовые температуры в электромобилях особенно заметны на коротких и пригородных маршрутах, то есть в большинстве поездок, которые приходится совершать каждый день. Не стоит забывать, что дизельный или бензиновый двигатель также потребляет больше топлива зимой. Бензиновые двигатели в среднем на 15%, дизельные на 24%.
Некоторые производители электромобилей, в том числе VW, Nissan, Renault и Tesla, уже используют тепловые насосы. Технически они подходят для обогрева помещений. Тепловой насос может сэкономить около трети тепловой энергии.
Владельцы уже давно осознали главное преимущество электромобиля перед автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. В то время как иногда нужно проехать от 10 до 20 минут на бензиновом или дизельном автомобиле, чтобы машина действительно прогрелась, с электромобилем это происходит намного быстрее.
И когда он замерзает, у электрокара все равно есть преимущество: каждый электромобиль имеет автономный обогреватель в стандартной комплектации и может быть предварительно подогрет (например, через приложение), что избавляет водителя от необходимости очищать наледь с окна.
Заключение
Так что же следует учитывать водителям электромобилей, чтобы выжать максимум из батареи зимой, несмотря на потери, и максимально сэкономить на зарядной станции ввиду возросших затрат на электроэнергию? Вот несколько советов.
- Парковка: по возможности стоит парковать авто в отапливаемом гараже, потому что тогда ни батарея, ни салон не будут слишком сильно остывать и быстрее прогреются до рабочей температуры.
- Предварительно подготовьте батарею перед быстрой зарядкой. Если температура батареи не низкая, управление аккумулятором снижает мощность зарядки для защиты батареи, и тогда быстрая зарядка занимает заметно больше времени. Поэтому в навигационной системе (например, у Tesla) нужно указать временные периоды для подзарядки. Затем система управления батареями может обеспечить оптимальную температуру аккумулятора для максимально быстрой зарядки.
- Заряжайте авто сразу после поездки. Аккумулятор в электромобиле нуждается в тепле, чтобы он мог поглотить как можно больше энергии за кратчайшее время в процессе зарядки. Конечно, желательно зарядить электромобиль сразу после поездки, так как батареи еще теплые и могут лучше и быстрее поглощать электроэнергию.
- Отопление на циркуляционном воздухе. В режиме циркуляции салон прогревается быстрее.
- Избегайте коротких поездок. Это самые энергозатратные маршруты, поэтому по возможности избегайте их.
- Экономичный режим вождения. Существует энергосберегающий режим в электромобилях. Его можно активировать не только зимой.
- Не полностью обогревайте салон. Может быть более экономично установить более низкую температуру в салоне и вместо этого обогреть салон с помощью облегающих обогревателей сидений, обогревателей рулевого колеса и нагревательных проводов в лобовом стекле.
- Различное поведение при торможении. Зимой так называемая рекуперация электромобиля может быть заметно слабее. Это включает в себя подзарядку аккумулятора путем торможения. Однако, поскольку аккумуляторные батареи практически не поглощают энергию при минусовых температурах, зимой эффект рекуперации слабее.
