Як довго прослужить акумулятор вашого електромобіля (і як продовжити термін його служби)

Акумулятори для електромобілів пройшли довгий шлях з початку 2000-х років. Якщо страх замінити дорогу батарею утримує вас від покупки електромобіля, ви можете відмовитися від цього. Сьогодні велика ймовірність того, що вам, ймовірно, ніколи не знадобиться замінювати акумулятор свого електромобіля, перш ніж ви будете готові переходити на нову модель.

Скільки часу має прослужити акумулятор електромобіля?

Є одна спільна риса всіх акумуляторних розумних годинників, смартфонів, планшетів і ноутбуків: час автономної роботи. Таке враження, ніби виробники роблять їх так, щоб вони прослужили приблизно 3 роки, що збігається з часом випуску останнього обов’язкового пристрою. Багато хто думає про акумулятори електромобілів у тому ж світлі і припускає, що вони мають такий самий короткий термін служби, що не може бути далі від реальності.

На щастя, автовиробники не створюють електромобілі, як смартфони. Сучасні акумуляторні батареї для електромобілів сьогодні є в наявності на довгі роки, а деякі акумулятори для електромобілів гарантовано забезпечать обіцяний запас ходу до 10 років або 150 000 миль. Новітня технологія батареї пройшла 300 000 миль у лабораторних випробуваннях. Це понад 20 років (загалом) водіння без викидів.

Існує кілька причин, чому сучасні батареї електромобілів служать так довго.

• Технологія батареї постійно вдосконалюється, і літій-іонні (Li-ion) і літій-залізо-фосфатні (LiFePO4) акумулятори для електромобілів служать набагато довше, ніж попередні типи.
• Виробники навчилися краще керувати заряджанням і розрядженням акумуляторів, які також називають циклічністю.
• Сучасні системи керування батареями (BMS) зберігають акумулятори електромобілів у найкращому стані (SoH) набагато довше, ніж старі NiCad та NiMH (нікель-кадмієві та нікель-метал-гідридні) акумулятори.

Tesla, нинішній лідер у галузі технологій акумуляторів для електромобілів та електромобілів, повідомляє про типові втрати SoH лише 5% на 50 000 миль. Коли справа доходить до терміну служби акумулятора електромобіля, вам нема про що хвилюватися, хоча є ще кілька речей, які ви можете зробити, щоб максимально збільшити його.

Як збільшити термін служби акумулятора EV

Існує кілька факторів, які визначають термін служби акумуляторної батареї. Фізичний вік, загальні цикли, швидкість заряду, швидкість навантаження та температура відіграють свою роль. Сучасні інженери BMS використовують усе, чого навчилися за останнє десятиліття, щоб максимально збільшити термін служби акумулятора вашого електромобіля, і більшість гарантій на електромобілі замінять погану батарею за невелику суму або зовсім безкоштовно для власника електромобіля. Ви, звичайно, майже не контролюєте все це, але, так би мовити, добре знати, що відбувається під капотом електромобіля.

SoH батареї та температура є найбільшими факторами, що визначають швидкість заряду; тобто скільки кіловат-годин (кВт-год) ви можете ввести в нього за хвилину. Зарядні пристрої розраховані на максимальну вихідну потужність у кіловатах (кВт). Домашні зарядні станції зазвичай забезпечують від 3,5 кВт до 7 кВт, але деякі досягають 22 кВт, а також батареї L2 і L3 рівня мережі. зарядні пристрої зазвичай забезпечують від 50 кВт до 150 кВт, але жоден із цих зарядних пристроїв не забезпечує без розбору максимальну зарядку вашого електромобіля акумулятор.

Натомість зарядний пристрій зв’язується з BMS автомобіля, щоб регулювати швидкість заряду, щоб максимально збільшити термін служби акумулятора та зупинити небажані побічні ефекти, такі як вибухи. У спекотний спекотний день зарядний пристрій L3 на 150 кВт може знизитися до 90 кВт, а в морозний день домашній зарядний пристрій на 22 кВт може зменшитися до 18 кВт. Зарядка займає трохи більше часу, але батарея прослужить довше.

Як водій електромобіля, ви можете зробити дві речі, щоб максимально збільшити термін служби акумулятора.

По-перше, дотримуйтеся домашньої зарядки та зарядки L2, коли це можливо. Звичайно, ви завжди можете використовувати зарядні станції L3, які іноді називають Superchargers, але найкраще робити це лише зрідка, щоб максимально збільшити термін служби акумулятора вашого електромобіля.

По-друге, знаючи, що більшість пошкоджень SoH відбувається при температурах нижче 32 °F і понад 120 °F, переконайтеся, що система підігріву або охолодження вашого електромобіля працює належним чином, і обмежте зарядку в дні екстремальних температур.

Чи можу я зарядити свій електромобіль на 100%?

Технічна відповідь: «Ні, ви ніколи не повинні заряджати акумулятор електромобіля на 100%», але на практиці ви можете продовжити і зробити це, не впливаючи на термін служби акумулятора. BMS тримає все під контролем, тому вам не доведеться думати про подібні питання. Замість цього BMS відображає відсоток корисного заряду.

Скажімо, ви починаєте з нового електромобіля з рекламованим акумулятором ємністю 100 кВт/год і запасом ходу 300 миль. Фактична фізична ємність акумулятора становить приблизно 300 кВт·год. «Ого, це означає, що я можу проїхати 900 миль від цього цуценя?»

Звичайно, ви можете заряджати до 100% від 300 кВт-год і ігнорувати зарядний пристрій протягом 3 тижнів, але ви не зможете зробити це занадто багато разів, перш ніж акумулятор викличе його вимкнення. Тому звичайний смартфон, до речі, служить лише кілька років. Він може пропрацювати лише кілька сотень циклів батареї, оскільки у вас є доступ до всієї ємності акумулятора.

Однак акумулятори для електромобілів працюють по-різному. Будучи новим, BMS дозволяє використовувати лише від 30% до 80% фізичної ємності акумулятора автомобіля, забезпечуючи обіцяний запас ходу в 300 миль.

Пройшовши сотні циклів, BMS продовжує проїжджати 300 миль, поступово споживаючи верхній і нижній буфери. Через кілька сотень циклів BMS дозволяє використовувати від 10 до 90 відсотків доступної ємності акумулятора, можливо, 150 кВт-год, але ви все одно зможете проїхати близько 300 миль під час руху. Ближче до кінця терміну служби акумулятора ви побачите падіння діапазону, коли BMS більше не має буфера.

Що станеться з батареями електромобіля в кінці терміну служби?

Отже, ось ви, 20 років і 300 000 миль потому, і ваш 300-мильний акумулятор EV забезпечує лише 100 миль. Перш ніж скинути цей електромобіль або замінити акумулятор, подумайте, який запас ходу вам дійсно потрібен. Можливо, електромобілем малого радіусу дії ідеально підходить для другого автомобіля або як тренажер, коли ваш підліток вчиться керувати автомобілем, але це не єдиний варіант для розрядженої батареї електромобіля.

Сьогодні відпрацьовані батареї електромобілів вже живуть другим життям як резервний накопичувач енергії для виробництва відновлюваної енергії. Вдома, поза мережею або на рівні мережі, використані акумулятори для електромобілів забезпечують безперебійне виробництво електроенергії та її подачу в погану погоду, зменшуючи нашу залежність від викопного палива. Це безпрограшний варіант.

Після того, як компоненти вашого акумулятора електромобіля повністю і справді мертві, можливо, ще через 10 років після використання в другому житті, настав час для переробки. В даний час близько 50 відсотків типового акумулятора підлягає переробці. Згодом очікуються нові процеси, які можуть збільшити переробку акумуляторів електромобілів на 90 відсотків, мінімізуючи якомога більший вплив на навколишнє середовище.