Elektromos autó télen: amit a hideg akkumulátorról tudni kell

Egy elektromos autó téli hatótávolság-csökkenése nem mítosz, hanem egyszerű kémia. Nulla fok alatt az akkumulátor pakk teljesítménye akár 20-40%-kal is visszaeshet, a töltési idő megduplázódhat. Ez nem gyártási hiba, hanem a lítium-ion technológia alapvető jellemzője. A tudatos használattal azonban minimalizálhatók a kellemetlenségek.

Elektromos autó: miért esik a hatótáv télen?

Itt vannak a hidegek, nézzük, miért csökken ilyenkor az elektromos autó hatótávja, és mit tehetünk e probléma kezeléséért? Azt jól tudjuk, hogy a lítium-ion akkumulátorok kémiai reakciókon alapulnak, amelyek, ahogyan ezt is tanultuk, lelassulnak alacsony hőmérsékleten. Nulla fok alatt a lítium-ionok lassabban mozognak az anód és a katód között. Ez azt jelenti, hogy

ugyanannyi tárolt energia mellett egyszerűen jóval kevesebb teljesítmény vehető ki a hidegebb akkumulátorból.

A második tényező a fűtés. Egy belsőégésű motor hulladékhője ingyen fűti az utasteret, egy elektromos autóban minden fűtéshez felhasznált kilowattóra az akkumulátorból jön. Egy átlagos e-autó fűtése -5 fokon 3-5 kW teljesítményt igényel folyamatosan. Ez így óránként 3-5 kWh fogyasztást jelent – egy közepes e-autó akkumulátor teljesítményének 5-10%-át. Városi forgalomban, rövid útszakaszokon ez akár a hatótáv felét is elviheti.

A harmadik problémát a regeneratív (energia-visszayerő) fékrendszer korlátozott működése jelenti. Hideg akkumulátorba nem lehet biztonságosan visszatáplálni az energiát, így a lassítás nem, vagy alig tölt vissza, ilyenkor tehát a lassítás akár teljes egészében hagyományos módon, mechanikus fékkel történik. Ez nemcsak hatékonyságvesztés, hanem az e-autóktól szokatlan fékezési „élményt” is hozhat.

Előmelegítés: az elektromos autó téli trükkje

A legtöbb modern elektromos autó rendelkezik akkumulátor-előmelegítő funkcióval, ám az ismertebb típusok közül ezt például a régebbi Nissan Leaf-ek nem tartalmazták! Azaz az akkumulátor-fűtést a Nissan csak a második generációs Leaf (Leaf II) esetében vezette be 2018 körül, és azóta fejlődött tovább, ám a Leaf II. modellekben is leginkább a hideg éghajlatokra szánt változatokban lett elérhető szélesebb körben, inkább magasabb felszereltségi szinteken. Tehát az első generációs Leafek 2017-ig egyáltalán nem rendelkeztek akkumulátor fűtéssel, később is csak egyes magasabb felszereltségű modellek.

Az akkufűtés jó kis rendszer, hiszen mondjuk, ha az autó töltőn van, a hálózati áramból felmelegíti az akkumulátort és az utasteret indulás előtt. A különbség drámai:

egy előmelegített autó akár 15-20%-kal nagyobb hatótávot biztosít, mint egy hidegen indított.

Az újabb modelleken az okostelefon-applikációk ráadásul lehetővé teszik, hogy indulás előtt 20-30 perccel bekapcsoljuk az előmelegítést. Ez különösen fontos hosszabb utak előtt, amikor minden kilométer számít. Fontos szabály: az előmelegítést mindig töltés közben végezzük, soha ne az akkumulátor energiájából, mert azzal pont az ellenkezőjét érjük el, csökkentjük a hatótávot!

Garázsban tartott e-autó óriási előnyt jelent télen. Még egy fűtetlen garázs is 5-10 fokkal melegebb, mint a szabadban, ez pedig mérhető hatótáv-különbséget eredményez.

Töltési stratégia hidegben

Nem árt tudni, hogy a hideg lassítja magát a töltést is. Gyorstöltőn egy fagyos akkumulátor akár 50%-kal lassabban töltődik, mint optimális hőmérsékleten. A modern autók útvonalába programozott töltőállomás esetén automatikusan előmelegítik az akkumulátort, hogy érkezéskor optimális töltési sebességet érjenek el. Elsőként ez a kényelmi opció tömegesen a Tesla modellekben vált elérhetővé.

Télen a lassú, konnektoros vagy otthoni, falitöltős töltés előnyösebb lehet, mint nyáron. Egy éjszakai töltés során ugyanis az akkumulátor fokozatosan felmelegszik, ami egészségesebb a celláknak, mint a hideg gyorstöltés mesterségesen kikényszerített hőtermelése. A töltési szint folyamatos tartása 20-80% között télen még fontosabb, mint nyáron – a szélsőséges töltöttségi állapotok hidegtől károsodott cellákban fokozott stresszt jelentenek.

Ők a kivételek, az LFP akkuk!

Kivételt a fentiek alól, főként a 20-80%-os szabály alól az LFP, azaz a Lifepo4, tehát a lítium vasfoszfát cellák jelentenek, itt érdemes havonta egyszer legalább 100%-ra tölteni és jellemzően 90-95%-ig tölteni rendszeresen az egészen más kémiai elvek miatt! Télen elvben tartósabbak, de ha lemerültünk, akkor az első töltést lehetőleg ne DC oszlopról, hanem otthon végezzük, legalább 20-30%-ig.

Nézzük, melyek az ismertebb LFP akkus modellek? Az Európai Unióban 2020 után megjelenő LiFePO4 akkumulátor-technológiájú elektromos autók közül a Tesla Model 3 és a Tesla Model Y voltak az elsők, melyek 2021-től alapmodellként is LFP akkumulátorral érkeznek, 60 kWh körüli kapacitással és körülbelül 490-510 km hatótávval. A BYD Atto 3 és BYD Seal a kínai BYD Blade LFP technológiáját képviselve, a Atto 3 50-60 kWh-s verzióiban és a Seal 61-82 kWh-s alternatíváiban több mint 400-570 km hatótávot kínál.

A kínai gyártású MG 4, az MG 5 kisebb akkupakkja 50.8 kWh LFP akkumulátorral a megfizethető szegmensben jelent meg 350 km hatótávval (a nagyobb, 64-es MG-k nem LFP, hanem NCM lítium-ionos akkupakkosak!); míg a BYD Dolphin kompakt hatchback 44-60 kWh-s LFP verziójában 340-427 km közötti hatótávot nyújt. A Kia EV5 (kínai gyártású verziói) 84 kWh LFP kapacitásával és 500-555 km hatótávjával nagyobb hatótávot kínál, a Ford Mustang Mach-E SR pedig CATL LFP cellákkal 72.6 kWh-s akkumulátorral érhető el.

A tömegpiaci szegmenset képviselő, 2025 elejétől kapható Citroën e-C3 és Opel Frontera Electric mindketten 44-54 kWh közötti LFP akkumulátorral és 305-408 km hatótávval jelenik meg az európai piacon.

Fontos szabály: ha LFP, ha lítiom-ionos az akkupakk:

soha ne hagyjunk hosszú időre lemerült állapotban elektromos autót a hidegben. A mélykisülés és a fagy kombinációja maradandó kárt okozhat az akkumulátorban. Ha használtan nézünk elektromos autót, ezért se vegyünk szervizben végzett, hivatalos akku-diagnosztika nélkül semmilyen e-autót!

Hatékony utastér-fűtési módszerek

Az ülés- és kormányfűtés használata lényegesen hatékonyabb, mint az utastér fűtése. Miközben a légfűtés 3-5 kW-ot fogyaszt, az ülésfűtés mindössze 50-100 watt, a kormányfűtés 30-50 watt. Vastag ruhában ülve, fűtött üléssel és kormánnyal akár 40-50%-kal is csökkenthető a fűtési energiaigény.

A hőszivattyús fűtőrendszer hatékonyabb, mint a régebbi elektromos fűtőbetétek. Modern autókban a hőszivattyú -10 fokig is 200-250%-os hatásfokot ér el, azaz 1 kW villamos energiából 2-2,5 kW hőt termel. Ez jelentős különbség a közvetlen elektromos fűtéshez képest!

Az eco fűtési mód nem csupán marketing. Csökkentett légáramlással, alacsonyabb célhőmérséklettel is 1-2 kW-ot spórolhatunk, ami hosszabb távon 10-20 kilométer plusz hatótávot jelenthet.

Elvárások és előre tervezés

Télen az elektromos autózás több tervezést igényel. A nyári hatótáv 70-80%-ával érdemes számolni kevert használatban, szélsőséges hidegben (-10°C alatt) és rövid városi utakon ez akár 50-60% is lehet. Ez nem gyengeség, hanem fizika.

Hosszabb utakra érdemes

az útvonalat tervezni töltőkkel, több biztonsági puffert hagyva, mint nyáron.

A modern applikációk figyelembe veszik a hőmérsékletet, a forgalmat és a szintkülönbséget is a hatótáv-kalkulációban – érdemes bízni bennük.

Az elektromos autó télen sem használhatatlan, csak más a használat ritmusa. Aki megérti a technológia korlátait és tudatosan használ, az télen is komfortosan közlekedhet. Aki viszont elvárja, hogy az e-autó úgy működjön, mint nyáron, az csalódni fog.

Nyitókép: Freepik

*

Írja meg Facebook oldalunkra, hogy mit gondol erről a témakörről!

https://www.facebook.com/greenponthu/

*

Tegyünk együtt a zöldebb és fenntarthatóbb jövőért!

Olvassa minden nap a Green.hu cikkeit, híreit!