Styl jazdy samochodem elektrycznym może znacząco wpływać nie tylko na bieżące zużycie energii, ale także na tempo starzenia się akumulatora trakcyjnego. Największe obciążenie baterii powodują regularne gwałtowne przyspieszenia, intensywne hamowanie oraz częste przechodzenie między tymi trybami jazdy, pisze geopolityka.org, powołując się na Science Alert.
Do takich wniosków doszli autorzy badania, którzy przeanalizowali rzeczywiste dane z eksploatacji 15 samochodów elektrycznych. Wyniki wykazały, że przy najbardziej agresywnym stylu jazdy prognozowana degradacja baterii może być około 2,5 razy większa niż podczas płynnej i ekonomicznej jazdy.
Dlaczego styl jazdy wpływa na baterię samochodu elektrycznego
Akumulator litowo-jonowy stopniowo traci dostępną pojemność przez cały okres eksploatacji. Na tempo tego procesu wpływają temperatura, liczba cykli ładowania, poziom naładowania, wiek baterii oraz obciążenie podczas jazdy.
Gdy samochód elektryczny często gwałtownie przyspiesza, bateria musi w krótkim czasie dostarczać znacznie większy prąd. Podobne obciążenia szczytowe mogą występować podczas intensywnego zwalniania z wykorzystaniem rekuperacji.
Wraz z postępującą degradacją akumulator może magazynować coraz mniej energii. Przykładowo bateria, która po zakupie miała 100% początkowej dostępnej pojemności, po kilku latach eksploatacji może zachowywać około 80%.
Dla samochodu oznacza to zmniejszenie rzeczywistego zasięgu na jednym ładowaniu. Stan baterii bezpośrednio wpływa również na wartość samochodu elektrycznego na rynku wtórnym, ponieważ akumulator jest jednym z najdroższych jego podzespołów.
Badanie objęło rzeczywiste przejazdy 15 samochodów elektrycznych
Specjaliści z Shanghai DianJi University przeanalizowali dane eksploatacyjne 15 samochodów elektrycznych w Kantonie. Obserwacje prowadzono przez cały 2022 rok podczas jazdy po ulicach miasta, przedmieściach i autostradach.
Informacje o pracy pojazdów rejestrowano co 10 sekund, a następnie łączono je w jednominutowe przedziały. Pozwoliło to badaczom porównać charakter jazdy z poziomem obciążenia akumulatorów trakcyjnych.
Podczas analizy uwzględniano:
- prędkość samochodu;
- natężenie prądu baterii;
- poziom naładowania akumulatora;
- napięcie;
- temperaturę;
- intensywność przyspieszania;
- charakter zwalniania i hamowania.
W zależności od zachowania kierowcy wszystkie przejazdy podzielono na pięć kategorii — od najbardziej płynnego stylu ekonomicznego po najbardziej agresywny.
Agresywna jazda zwiększała obciążenie baterii 18,4 razy
Największą różnicę badacze odnotowali podczas oceny krótkotrwałego obciążenia, które wiąże się ze starzeniem akumulatora.
Według obliczeń autorów badania najbardziej agresywny styl jazdy powodował 18,4 razy większe obciążenie tego typu w porównaniu z trybem eco-driving.
Kluczowym czynnikiem okazała się nie maksymalna ani średnia prędkość samochodu, lecz to, jak gwałtownie kierowca zmieniał sposób jazdy. Kierowcy jeżdżący agresywnie częściej wymuszali na baterii wysokie natężenie prądu podczas przyspieszania i zwalniania.
Średni prąd RMS w najbardziej agresywnej grupie wynosił 66,02 A. W przypadku samochodów prowadzonych najbardziej płynnie wskaźnik ten wynosił zaledwie 20,56 A.
Jednocześnie średnie prędkości jazdy w poszczególnych grupach mogły pozostawać zbliżone. Główna różnica dotyczyła właśnie intensywności przyspieszania i hamowania.
Ile pojemności może stracić bateria po 1000 cyklach
Badacze zastosowali również model starzenia się akumulatora, aby oszacować możliwe skutki różnych stylów jazdy po 1000 cyklach ładowania i rozładowania.
W przypadku najbardziej płynnego stylu model wykazał utratę około 21,15% początkowej pojemności baterii.
Przy najbardziej agresywnej jeździe prognozowana utrata pojemności wzrastała do 53,22%.
Tym samym modelowa różnica między dwoma skrajnymi stylami jazdy wyniosła około 2,5 raza.
Chodzi jednak o model matematyczny, a nie o wynik obserwacji tych samych akumulatorów przez rzeczywiste 1000 cykli. Na faktyczną degradację konkretnej baterii wpływają również jej skład chemiczny, konstrukcja, system zarządzania temperaturą, klimat oraz warunki ładowania.
Płynny styl jazdy znacznie zmniejszał obciążenie
Autorzy badania przeprowadzili także symulację scenariusza, w którym warunki przejazdów pozostawały niezmienione, ale agresywny styl jazdy zastępowano ekonomicznym.
W takim przypadku obliczeniowe krótkotrwałe obciążenie baterii zmniejszało się o 91,3%.
Nie oznacza to, że płynna jazda całkowicie zatrzymuje proces starzenia się akumulatora. Degradacja baterii litowo-jonowej zachodzi niezależnie od stylu prowadzenia, jednak intensywność obciążeń prądowych jest jednym z czynników, na które kierowca może mieć wpływ.
Jakiego stylu jazdy powinni unikać właściciele samochodów elektrycznych
Największe obciążenie powoduje styl, w którym samochód stale przechodzi od gwałtownego przyspieszania do intensywnego zwalniania. Szczególnie dotyczy to jazdy według schematu „szybkie przyspieszenie — gwałtowne hamowanie — ponowne przyspieszenie”.
Aby zmniejszyć obciążenie baterii, warto:
- płynnie zwiększać prędkość;
- unikać częstego przyspieszania z maksymalnym wciśnięciem pedału przyspieszenia;
- w miarę możliwości przewidywać sytuację na drodze i wcześniej rozpoczynać zwalnianie;
- unikać niepotrzebnych szczytowych obciążeń akumulatora trakcyjnego;
- kontrolować temperaturę baterii;
- korzystać z trybu Eco lub podobnych trybów ekonomicznych, jeśli zostały przewidziane przez producenta.
Tryb ekonomiczny w wielu samochodach elektrycznych ogranicza gwałtowność reakcji na pedał przyspieszenia, co pomaga unikać nadmiernie wysokiego natężenia prądu podczas rozpędzania.
Czy jedno gwałtowne przyspieszenie szkodzi baterii
Wyniki badania nie oznaczają, że pojedyncze intensywne przyspieszenie prowadzi do zauważalnego skrócenia żywotności baterii. Głównym czynnikiem jest regularne powtarzanie wysokich obciążeń przez długi okres eksploatacji.
Badanie ma również ograniczenia: próba obejmowała jedynie 15 samochodów elektrycznych, a długoterminowe wskaźniki degradacji zostały oszacowane za pomocą modelu.
Dlatego konkretnych wartości nie można jednakowo odnosić do wszystkich samochodów elektrycznych, ponieważ baterie różnych producentów różnią się składem chemicznym, systemami chłodzenia, mocą oraz algorytmami zarządzania.
Jednocześnie uzyskane dane wskazują na związek między wysokimi obciążeniami prądowymi, częstym gwałtownym przyspieszaniem a szybszym prognozowanym spadkiem dostępnej pojemności akumulatora trakcyjnego.
Przeczytaj także: nowy BYD Seal 08 otrzymał 684 KM, 800-woltową architekturę i baterię Blade.
