Koliko dobro EV-ovi rade na ekstremnoj hladnoći ili vrućini?

Električna vozila mogu raditi na bilo kojoj temperaturi, iako najbolje rade u nekakvom temperaturnom rasponu Zlatokose gdje je vanjsko okruženje nije previše hladno da bi negativno utjecalo na kapacitet baterije i nije dovoljno vruće da bi zahtijevalo zrak uvjetovanje.

Domet električnih vozila u ekstremnoj hladnoći i vrućini možda neće biti tako strašni kao što očekujete, a za zapisnik, ni vozila na plin nisu imuna na ekstremne temperature. Ipak, važno je razumjeti kako toplina i hladnoća utječu na EV.

Kako temperatura općenito utječe na baterije električnih automobila

Općenito, električna vozila mogu i rade dobro u svim vremenskim uvjetima. Neki vremenski uvjeti, baš kao i kod vozila na benzin, znače da vlasnici električnih vozila moraju malo više paziti na način na koji voze i štede energiju baterije.

Na primjer, EV-ovi rade bolje na ekstremnoj vrućini nego na hladnoći jer će dovoljno hladno vrijeme privremeno smanjiti kapacitet EV baterija. Međutim, uključivanje klima-uređaja po vrućem vremenu također može smanjiti ukupni domet.

Sve je to zato što su baterije električnih automobila znatno naprednije od većine baterija na koje nailazimo u svakodnevnom životu, ali ih i dalje vežu isti osnovni zakoni fizike. To znači da EV baterije za većinu nas rade na pomalo misteriozan način.

Ključ za razumijevanje utjecaja temperature na EV baterije leži u pamćenju da, prije svega, baterija mora biti sposobna učinkovito držati i prazniti energiju. To znači da baterija ne samo da mora moći snažno puniti automobil, već mora biti sposobna zadržati dovoljno punjenja za korištenje kada je to potrebno u različitim situacijama vožnje.

Sposobnost zadržavanja tih punjenja naziva se "kapacitet" ili "kapacitet pohrane". Kada automobil koristi te naboje, oni se 'prazne' napajanjem motora EV-a.

Kada je baterija izložena ekstremno niskim temperaturama, njen kapacitet za pohranjivanje punjenja može biti smanjen. Prema jednoj studiji, kapacitet punjenja litij-ionske baterije padne na oko 77 posto pri ispitnoj temperaturi od 5 stupnjeva Fahrenheita, a izmjereni kapacitet pražnjenja pada na 82 posto pri istoj temperaturi ispitivanja.

Iako se kapacitet baterije obično povećava kako se temperatura baterije povećava, iznimno visoke vanjske temperature zapravo mogu uzrokovati pogoršanje i čak skratiti radni vijek a baterija. Ta degradacija može uzrokovati manje učinkovit rad baterije EV.

Kako temperatura posebno utječe na EV raspon

Problemi s temperaturom ne utječu samo na samu bateriju. To također može utjecati na ukupni domet EV.

Temperatura utječe na raspon EV-a iz perspektive kapaciteta i upotrebe:

1. Niske vanjske temperature mogu smanjiti kapacitet pohrane baterija za EV, što znači da EV ne može pohraniti dovoljno napunjenosti baterije da bi išlo onoliko daleko koliko bi inače.
2. Odvod od grijanja ili hlađenja unutarnje kabine EV-a može smanjiti dostupnu količinu pohranjene energije koja je potrebna za stvarno premještanje vozila od točke A do točke B.

Učinak niskih ili visokih vanjskih temperatura na kapacitet baterije važan je čimbenik, ali ne uzima u obzir smanjenje u rasponu EV koje se vidi i pri niskim i visokim temperaturama.

Pokazalo se da udobnost vozača i suvozača zapravo ima veći utjecaj na domet EV-a jer je potrebno mnogo energije za grijanje ili hlađenje kabine EV-a u ekstremnim vremenskim uvjetima. Zapravo, testiranje u stvarnom svijetu pokazalo je da domet EV pada na oko 54 posto kada temperatura okoline padne na 5 stupnjeva Fahrenheita. To smanjenje obično je posljedica zahtjeva za snagom rada električnog grijača u ekstremno hladnim uvjetima.

Ovo je jedno područje u kojem vozila na benzin imaju prednost, jer motori s unutarnjim izgaranjem stvaraju mnogo otpadne topline kao prirodni nusprodukt rada. To u osnovi čini besplatnim grijanje automobila na plin, dok EV umjesto toga treba slati energiju koja bi inače mogla povećati svoj domet u pokretanje toplinske pumpe ili otpornog grijača.

Međutim, vozila na benzin i dalje imaju problema u ekstremnim vremenskim situacijama, uključujući smanjenu potrošnju goriva na niskim temperaturama zbog drugih čimbenika. Prema američkom Ministarstvu energetike, ušteda goriva vozila na plin pada za oko 15 posto kada temperatura padne na 20 stupnjeva Fahrenheita u usporedbi s uštedom goriva u blažim uvjetima.

Kada se ekstremne temperature kreću u drugom smjeru, smanjenje dometa EV u potpunosti je posljedica energetskih troškova hlađenja kabine. Ovo je područje u kojem vozila na plin nemaju prednost, jer pokretanje klima uređaja u vozilu na plin uzima plin koji bi se inače mogao koristiti za kretanje vozila.

Prema američkom Ministarstvu energetike, automobilu na plin može se smanjiti domet za više od 25 posto kada radi A/C po ekstremno vrućem vremenu. Za usporedbu, može se očekivati ​​da će prosječni EV dosegnuti oko 80 posto svog nominalnog raspona u uvjetima u kojima je temperatura okoline 104 stupnja. U toj konkretnoj situaciji, EV će vjerojatno pobijediti vozilo na plin u smislu zadržavanja većeg dometa.

Toplinske pumpe vs. Otporni grijači u električnim vozilima

U električnim vozilima mogu se koristiti i otporni grijači i toplinske pumpe. Prednost korištenja toplinske pumpe u EV-u umjesto otpornog grijača je da su toplinske pumpe jednostavno energetski učinkovitije.

Otporni grijači pretvaraju električnu energiju u toplinu jer se zagrijavaju kada struja teče kroz njih. Toplinske pumpe, s druge strane, u biti samo prebacuju toplinsku energiju s jednog mjesta na drugo.

Klima uređaj je poput jednosmjerne toplinske pumpe koja prenosi toplinu iz unutrašnjosti vozila prema vanjštini, učinkovito hladeći unutrašnjost u tom procesu. Toplinske pumpe su također reverzibilne, što znači da se mogu koristiti za podizanje ili snižavanje temperature u zatvorenom prostoru.

Zapravo, prema jednoj studiji dostupnoj od NHTSA, domet EV s toplinskom pumpom je oko 30 posto veći od raspona EV opremljenog samo otpornim grijačem kada radi na ekstremno niskim temperaturama.

Toplinske pumpe obično mogu raditi u električnim vozilima na temperaturama do oko 25 do 30 stupnjeva Fahrenheita, iako učinkovitost opada što je hladnije. Na još nižim temperaturama postaje učinkovitije prijeći na otporni grijač.

9 načina upravljanja dometom u ekstremnim vremenskim uvjetima

Iako je istina da se domet EV može smanjiti i ekstremno vrućim i hladnim vremenom, postoji niz stvari koje možete učiniti kako biste poboljšali domet EV u ekstremnim vremenskim uvjetima:

1. Smanjite korištenje klima-uređaja po vrućem vremenu. Postavite A/C na najvišu temperaturu koja vam odgovara i razmislite o hlađenju s drugim metode kao što su prijenosni ventilator na baterije i ledena škrinja puna hladnih pića kada idete na dugu cestu putovanja.
2. Nemojte koristiti dodatne sustave osim ako vam nisu potrebni. Svi sustavi u vašem EV crpe energiju iz istih baterija, dakle sve od korištenja zabave sustav za uključivanje prednjih svjetala umjesto samo svjetla za vožnju tijekom dana može se urezati u vaš EV rasponu. Smanjite nebitnu upotrebu na minimum kako biste poboljšali svoj domet kada već trebate crpiti dodatnu snagu za grijanje ili hlađenje kabine.
   
3. Zagrijte ili ohladite putnički prostor vašeg EV-a dok je još uvijek priključen. Ako razmislite unaprijed i prije vremena postavite udobnu temperaturu u kabinu, nećete morati trošiti bateriju nakon što ste na putu. Ako možete držati svoj EV u garaži, posebno u garaži s kontroliranom klimom, tim bolje.
4. Parkirajte u hladu kada je vani vruće. I dalje ćete morati uključiti A/C tijekom ekstremno vrućih uvjeta, ali parkiranje u hladu održat će putnički prostor hladnijim i nećete morati trošiti toliko energije da biste se osjećali udobno.
5. Pokušajte se držati ekonomskog načina rada ako ga vaše vozilo ima. Većina EV ima ovakav način rada koji osigurava bolje trajanje baterije i domet po cijenu performansi.
6. Olakšajte se prilikom pokretanja i zaustavljanja. Iznenadno, jako ubrzanje oduzima puno više snage od sporog ubrzanja. S druge strane, sustav regenerativnog kočenja vašeg EV-a hvata puno više snage kada kočite polako, predviđajući rano zaustavljanje, nego kada pritisnete kočnicu u posljednjem trenutku. Imajte na umu da ako vozite u ekstremnim uvjetima, poput leda ili snijega, to će također utjecati na to koliko vam je potrebno da se zaustavite.
7. Držite svoju brzinu krstarenja pod kontrolom. Većina električnih vozila pruža najbolje trajanje baterije i najduži domet kada svoju brzinu držite ispod 50 MPH. Učinkovitost i domet nakon toga naglo opadaju.
8. Izbjegavajte punjenje baterije vani kada je temperatura okoline izrazito niska. Kapacitet punjenja baterije opada što je hladnije, tako da počinjete s boljeg mjesta ako baterija nije izrazito hladna tijekom procesa punjenja.
9. Neka vaš teret bude lagan. Jeste li se opteretili za skijanje ili dan na plaži tijekom vikenda? Ako se cijeli tjedan vozite uokolo sa svom tom dodatnom težinom, smanjit ćete vaš domet. Ako imate krovni nosač tereta, razmislite i o tome da ga uklonite kada se ne koristi, jer će dodatni otpor također smanjiti vaš domet.