Nadchodzi zima, a jeśli posiadasz pojazd elektryczny, musisz zacząć się przygotowywać – ale po co?
Cóż, ponieważ osiągi Twojego pojazdu elektrycznego odbijają się, gdy temperatura zaczyna spadać i jest kilka rzeczy, które należy wiedzieć o użytkowaniu i dbaniu o pojazd elektryczny w zima.
Jak duży zasięg traci Twój pojazd elektryczny z powodu niskich temperatur?
Jeśli korzystałeś ze smartfona w mroźnych warunkach, wiesz, że wydajność baterii spada, gdy temperatura spada poniżej zera.
Ponieważ pojazdy elektryczne wykorzystują podobne składy chemiczne akumulatorów, ich wydajność również spada wraz ze spadkiem temperatury. Nie tylko to, według testów przeprowadzonych przez Amerykańskie Stowarzyszenie Samochodowe (AAA) w 2019 r [PDF], zasięg jazdy zmniejszył się o 12 procent przy 20 stopniach Fahrenheita w porównaniu do 75 stopni Fahrenheita. Ten spadek zasięgu wzrósł do 41 procent, gdy zastosowano ogrzewanie kabiny.
Dlatego można śmiało powiedzieć, że zasięg Twojego pojazdu elektrycznego zmniejsza się, gdy na zewnątrz jest zimno, ale dlaczego tak się dzieje?
Cóż, są dwa główne czynniki, ale zanim do tego przejdziemy, spróbujmy zrozumieć akumulatory litowo-jonowe.
Jak działają akumulatory litowo-jonowe?
Mówiąc prościej, akumulator w Twoim pojeździe przekształca energię chemiczną w energię elektryczną. Aby to zrobić, wykorzystuje trzy rzeczy: katodę, anodę i elektrolit.
Anoda tworzy biegun ujemny akumulatora i ma dużą gęstość bogatych w elektrony atomów litu. Atomy te są uwięzione w warstwie grafitu i chcą pozbyć się jednego elektronu walencyjnego, aby stać się stabilnymi. Ta tendencja atomów do utraty elektronów jest znana jako elektropozytywność, a lit jako metal jest bardzo elektrododatni.
Na katodzie mamy tlenek kobaltu, który tworzy biegun dodatni. Ten terminal jest naładowany dodatnio, ponieważ atomy kobaltu straciły elektrony na rzecz tlenu i mają dużą tendencję do pozyskiwania elektronów. Ta tendencja atomu do pozyskiwania elektronów jest znana jako elektroujemność.
Podsumowując, atomy litu na anodzie chcą stracić elektrony, podczas gdy kobalt na katodzie chce je zyskać. Z tego powodu elektrony przemieszczają się od bieguna ujemnego do bieguna dodatniego i to właśnie ten ruch elektronów generuje elektryczność.
Ponadto między anodą a katodą umieszczony jest elektrolit, który umożliwia przemieszczanie się jonów litu z anody na katodę.
Wspomniany proces zachodzi podczas rozładowywania, a dokładnie odwrotnie podczas ładowania akumulatora.
Dlaczego zasięg Twojego EV spada zimą?
W hipotetycznym środowisku powyższa reakcja powinna trwać wiecznie, ale jak wszyscy wiemy, baterie nie działają wiecznie. Wynika to z innych reakcji, które pochłaniają bogate w elektrony atomy litu, obniżając wydajność baterii. Reakcje te zachodzą z różną szybkością w różnych temperaturach.
Dlatego producenci ogniw określają zakres temperatur, w których akumulatory mogą optymalnie funkcjonować. W przypadku akumulatorów litowo-jonowych temperatura rozładowania wynosi od -4 do 140 stopni Fahrenheita, a zakres ładowania wynosi od 0 do 45 stopni Fahrenheita.
To wyraźnie pokazuje, że akumulatory litowo-jonowe mogą rozładowywać się w temperaturach poniżej zera, ale ładowanie ich w tym samym czasie nie jest zalecane. Ponadto akumulatory litowo-jonowe oferują najlepszą wydajność rozładowania w temperaturze pokojowej, aw sytuacjach ekstremalnych ich wydajność spada.
Przyczyna tej degradacji jest następująca.
Podczas ładowania akumulatora litowo-jonowego ładowarka pobiera jony litu z katody, przekształca je w atomy litu poprzez dodanie elektronu i osadza je w graficie na katodzie.
Gdy temperatura spada, atomy litu nie interkalują w graficie; zamiast tego pokrywają powierzchnię anody, powodując powlekanie litem. To zjawisko powlekania litem przekształca atomy litu, które skądinąd są elektrododatnie, w obojętny metal. Z tego powodu zmniejsza się liczba atomów litu dostępnych do dostarczania wolnych elektronów, co zmniejsza wydajność baterii.
Powłoka litowa zwiększa się, gdy używany jest wysoki prąd ładowania.
Z drugiej strony, gdy bateria się rozładowuje, jony litu muszą przemieszczać się z anody do katody. Podczas tego procesu jony muszą przemieszczać się przez elektrolit, ale gdy temperatura spada, proces ten spowalnia wraz ze wzrostem oporności elektrolitu. Ten wzrost oporu zmniejsza zasięg, jaki oferuje Twój pojazd elektryczny.
Oprócz czynników podanych powyżej, akumulator odpowiada za utrzymanie ciepła w kabinie, gdy na zewnątrz jest zimno. Z tego powodu akumulator musi zasilać zarówno pojazd, jak i system ogrzewania, co jeszcze bardziej zmniejsza zasięg.
10 rzeczy, które możesz zrobić, aby poprawić swoje wrażenia z jazdy samochodem zimą
Teraz, gdy mamy podstawową wiedzę na temat tego, dlaczego osiągi Twojego samochodu elektrycznego spadają, gdy temperatura spada poniżej zera, możemy przyjrzeć się, jak możesz poprawić wrażenia z jazdy samochodem elektrycznym zimą.
1. Nie ładuj szybko swojego EV w niskich temperaturach
Jak wyjaśniono wcześniej, powlekanie litem jest największym wrogiem baterii w niskich temperaturach. Nie tylko to, ale zjawisko to nasila się, gdy prąd ładowania jest wysoki.
Dlatego zaleca się, aby nie ładować szybko pojazdu elektrycznego, gdy temperatura otoczenia spada poniżej zera
2. Ładuj swój EV powoli w nocy
Jeśli planujesz pokonywać duże odległości swoim EV, najlepiej naładować go po brzegi w nocy, korzystając z ładowania poziomu 1. Zapewni to nie tylko pełne naładowanie rano, ale także powolny prąd ładowania, który nie uszkodzi baterii.
Nie tylko to, ale jeśli nie masz ogrzewanego garażu do ładowania swojego EV, powolne ładowanie utrzyma akumulator w cieple, chroniąc go przed zimnem.
3. Przygotuj się na dłuższy czas ładowania
Ponieważ elektrolit w akumulatorze słabnie w chłodniejsze dni, ładowanie trwa dłużej. Dlatego należy być przygotowanym na dłuższy czas ładowania podczas ładowania w chłodniejszych warunkach pogodowych.
4. Nie zostawiaj rozładowanego akumulatora w niskich temperaturach
Jeśli nie zamierzasz używać pojazdu przez dłuższy czas, zaleca się naładowanie go do 70 procent przed przechowywaniem. W ten sposób zmniejszysz reakcje, które pogarszają stan baterii.
Ponadto nie należy pozostawiać pojazdu z niskim poziomem naładowania akumulatora w nocy, ponieważ szkodzi to jego zdrowiu.
5. Zaparkuj swój pojazd w ogrzewanych pomieszczeniach
Jeśli masz garaż, w którym możesz trzymać samochód w nocy, zaleca się utrzymywanie temperatury otoczenia między 68 a 72 stopni Fahrenheita.
W ten sposób zmniejszysz wewnętrzne reakcje, które degradują akumulator pojazdu elektrycznego, zapewniając lepszą wydajność akumulatora przez dłuższy czas.
6. Rozgrzej swój samochód elektryczny przed wyjściem
Przed wyjściem do pracy najlepiej jest powoli rozgrzewać samochód podczas wykonywania codziennych obowiązków. Nie tylko zapewni ci to ciepło, gdy wyjdziesz, ale ponieważ samochód nagrzewa się powoli, akumulator nie będzie nadmiernie obciążany podczas jazdy.
Ponadto ładowarkę można podłączyć do samochodu podczas podgrzewania, dzięki czemu energia będzie pobierana z ładowarki, a nie z akumulatorów, co zapewni większy zasięg na cały dzień.
7. Utrzymuj ciepło na niskim poziomie
Jeśli planujesz wybrać się w podróż zimą, ogrzewanie w Twoim samochodzie jest największym wrogiem akumulatora. Chociaż utrzymuje ciepło, zmniejsza zasięg baterii.
Dlatego zamiast włączać nagrzewnicę na pełnych obrotach, najlepiej jest używać podgrzewanych siedzeń i kierownicy, aby ręce i ciało były ciepłe. To mogłoby zwiększyć zasięg EVi nie będziesz musiał tak często ładować swojego pojazdu.
8. Użyj niższych poziomów łamania regeneracji
Większość pojazdów elektrycznych oferuje różne poziomy hamowanie rekuperacyjne. Umożliwia to ładowanie pojazdu elektrycznego, gdy jego hamulce są włączone. To powiedziawszy, jeśli jeździsz w niskich temperaturach, wyższy poziom regeneracji może spowodować poślizg pojazdu na zaśnieżonych nawierzchniach.
Ponadto wysoki poziom hamowania rekuperacyjnego dostarczałby do akumulatora wysokie prądy, które mogłyby go uszkodzić z powodu niższych temperatur.
9. Użyj trybu ekologicznego
Jeśli nie planujesz ścigać się na swoim EV, najlepiej włączyć tryb ECO, gdy na zewnątrz jest zimno. Takie postępowanie zapewni lepszy zasięg i zmniejszy obciążenie baterii, zapewniając lepszą kondycję baterii.
10. Przejrzyj listę kontrolną silnika spalinowego (ICE).
Chociaż jazdy pojazd elektryczny to inne doświadczenie niż ICE, nadal ma elementy zewnętrzne, takie jak opony i wycieraczki, które nie radzą sobie dobrze w niskich temperaturach. Dlatego zaleca się zakup nowej pary wycieraczek i opon zimowych.
Czy jazda samochodem elektrycznym w mroźnych warunkach jest bezpieczna?
Pojazd elektryczny oferuje użytkownikom inne wrażenia z jazdy i jest wyposażony w wiele dzwonków i gwizdków. To powiedziawszy, zimna pogoda jest piętą achillesową pojazdu elektrycznego, ponieważ utrudnia chemię akumulatora, który go zasila.
Właściciele pojazdów elektrycznych mogą wydobyć to, co najlepsze ze swoich pojazdów wyposażonych w inteligentne systemy zarządzania akumulatorami i najlepsze praktyki obsługi pojazdów elektrycznych.
