Elektryk zimą – czy to wyzwanie?

Wielu z nas pewnie pamięta zimowe zmagania właścicieli spalinowych samochodów. Gdy nadszedł prawdziwy mróz, od razu pojawiały się anegdotki o tym, kto i jak odpalał swoje auto. Problem mógł dotyczyć akumulatora, ale też kiepskiej jakości oleju napędowego. Dziś nowoczesne „spalinówki” najczęściej dobrze znoszą zimę, ale na ulicach jest też coraz więcej samochodów na prąd. Czy one równie dobrze sprawują się w czasie, gdy słupek rtęci zbliża się do zera, a czasem nawet schodzi zdecydowanie poniżej tej wartości?

Temperatura i baterie

Elektryczne auta mają ten sam problem, co samochody spalinowe: to wpływ niskich temperatur na baterie i ich wydajność. Oznacza to, że – choć w mniejszym stopniu – mrozy odczują też zwykłe spalinowo-elektryczne hybrydy oraz tzw. hybrydy plug-in, czyli z większymi bateriami i możliwością ładowania ich z gniazdka. Niektóre mają na pokładzie starszego rodzaju baterie niklowo-kadmowe, ale coraz więcej nowych samochodów (i wszystkie elektryki) wykorzystuje jednak zdecydowanie wydajniejsze i lżejsze akumulatory litowo-jonowe. W pewnym uproszczeniu podobne do tych, które mamy w naszych smartfonach.

W temperaturach bliskich zeru stopni ich efektywna pojemność może spadać nawet o 20–30 proc., a przy ekstremalnych mrozach nawet bardziej. To naturalne zjawisko, które wynika z chemicznych właściwości takich ogniw – w niskich temperaturach wolniej przewodzą jony. W konsekwencji cały pakiet baterii ma mniejszą zdolność i gromadzenia, i oddawania energii, co z kolei wpływa na zasięg pojazdu.

Oczywiście nikt nie pogodził się z takimi stratami, więc producenci aut elektrycznych wprowadzają do nich rozwiązania, które mają minimalizować te straty. Na pokładzie mamy więc nierzadko skomplikowane i zaawansowane systemy zarządzania temperaturą akumulatora. W pewnym uproszczeniu dbają one, by przed rozpoczęciem jazdy bateria miała odpowiednią temperaturę, co poprawia jej wydajność i – co ważne – także przedłuża żywotność. Zaawansowane systemy tego rodzaju znajdziemy m.in. w modelach Audi, BMW czy Tesli. Elektronika kontroluje w nich temperaturę akumulatora i stara się utrzymać ją na takim poziomie, by straty energii były jak najmniejsze w każdych warunkach. Taki system pozwala zmniejszać czas ładowania w niesprzyjających warunkach.

Przykładowo w Teslach mamy chłodzenie i ogrzewanie akumulatora cieczą wykorzystujące także pompę ciepła. Auto stara się stale utrzymywać optymalny zakres temperatury pracy baterii. Z dogrzewania cieczą korzysta też Audi i Hyundai, m.in. w popularnym modelu Kona Electric. Jaki wpływ mogą mieć technologie na realny zasięg? Na pewno całkowicie nie wyrównają negatywnego wpływu, jaki ma ujemna temperatura, bo przecież w elektryku ogrzewanie wykorzystuje prąd z baterii. Jednak nowoczesny system zarządzania temperaturą baterii może ograniczyć spadek zasięgu nawet o ponad 20...