Эта проблема известна владельцам всех электромобилей. Чем холоднее становится, тем быстрее уменьшается количество энергии, запасенной в батареях. При минусовой температуре дальность может сократиться на десяток и даже несколько десятков процентов по сравнению с измеренной летом (это зависит не только от температуры, но и от ряда других факторов). Почему это происходит?
Батарейки не любят мороза
Некоторые электромобили чуть лучше справляются с низкими температурами, другие хуже, но правило «чем холоднее, тем короче» работает для каждого электрика. Это связано с тем, что они питаются от энергии, запасенной в аккумуляторах, и их свойства изменяются при колебаниях температуры.
Электрическая энергия хранится в электролите — веществе, которое, как и другие жидкости и газы, загустевает при низких температурах и разжижается при высоких. Поэтому зимой эффективность аккумуляторов снижается, что мы наблюдаем не только в электромобилях, но и после морозных ночей в (особенно старых) бензиновых автомобилях, когда возникают проблемы с запуском двигателя.
Снижение эффективности аккумулятора, очевидно, приводит к уменьшению запаса хода зимой, и производители автомобилей не скрывают этот факт. Некоторые бренды даже предоставляют на своих сайтах инструменты, позволяющие оценить дальность действия при различной температуре воздуха.
Калькулятор запаса хода для Renault ЗОЯ фото: скриншот с сайта Renault
И так на примере Renault ZOE (на 16-дюймовых колесах) на скорости 80 км/ч и с выключенным обогревом запас хода составляет 333 км при 20 градусах Цельсия. При температуре 5 градусов на улице ZEO может проехать примерно 323 км, а при 0 градусов — 296 км. Дальнейшее понижение температуры означает значительное сокращение дальности полета. При -5 градусах дальность составляет 274 км, при -10 градусах - 260 км, при -15 градусах - 249 км. Эти характеристики, конечно, можно улучшить, используя эко-режим, или ухудшить, включив обогрев.
Однако неверно, что чем теплее, тем лучше. Аккумуляторы электромобилей наиболее эффективны при температуре примерно 20-25 градусов Цельсия. Выше этих значений дальность снова уменьшается, но не так сильно, как зимой. На другом примере электромобиля - Opel Ampera-e - разница в расчетном запасе хода при 0 и 20 градусах гораздо больше (473 против 527 км), чем при температуре 20 и 40 градусов (527 против 502 км).
Дело не только в аккумуляторе
Вернемся к польским декабрьским температурам. Свойства аккумуляторов при низких температурах — не единственная причина меньшего запаса хода электромобилей зимой. Еще один момент, о котором мы часто забываем, — это отопление.
Двигатели внутреннего сгорания характеризуются относительно низким КПД, поэтому во время движения выделяют большое количество тепла. Зимой автомобиль может использовать избыток тепловой энергии для обогрева салона. Благодаря этому водитель и пассажиры нагреваются за счет энергии, которая, по крайней мере частично, является побочным эффектом работы двигателя.
Зима, заснеженная дорога ГРЖЕГОЖ ЦЕЛЕЕВСКИЙ
Специфика эксплуатации электромобилей совершенно иная. КПД электродвигателей гораздо выше, поэтому для обогрева пассажирского салона зимой автомобиль должен использовать электроэнергию, запасенную в аккумуляторах. Для его питания также используется электричество от аккумулятора автомобиля, поэтому обогрев холодной кабины приводит к увеличению потребления электроэнергии и, следовательно, к уменьшению запаса хода.
Кроме того, для защиты аккумуляторов от экстремальных температур в некоторых автомобилях установлены системы, поддерживающие оптимальную температуру элементов. Электроника автомобиля обеспечивает охлаждение или обогрев аккумуляторных отсеков, а для этого, естественно, требуется электричество, получаемое от этих аккумуляторов. Опять же, у нас более высокое энергопотребление (даже в неподвижном состоянии), что снова приводит к уменьшению дальности действия.
Как с этим бороться? Один из способов — поставить электромобиль на ночь в гараж или подключить его к зарядному устройству на ночь. Неплохим методом также может стать включение эко-режима и экономия на отоплении — снижение температуры в салоне с 23 или 24 до 18 или 19 градусов по Цельсию может принести значительную экономию электроэнергии, что выразится в расширении запаса хода.
Давление под контролем фото Мишлен
Низкое давление в шинах снижает запас хода
Физика также играет роль в случае с автомобильными шинами (причем это касается как автомобилей с электроприводом, так и автомобилей с двигателем внутреннего сгорания). Более низкая температура газов внутри шины приводит к их большей плотности и, следовательно, к более низкому давлению в шинах. И не все осознают, насколько велики эти различия. Можно предположить, что при понижении температуры на 10 градусов Цельсия давление в шинах снижается на 0,1 бар.
Предположим, что в гараже (при температуре 15 градусов Цельсия) давление в шинах составляет 2 бара. При парковке автомобиля на открытой стоянке (при температуре -15 градусов по Цельсию) давление со временем должно упасть на 0,3 бара. Именно поэтому рекомендуется измерять давление в холодном колесе.
Слишком низкое давление в шинах означает большее сопротивление качению, что означает более высокий расход энергии. И это, естественно, приводит к уменьшению дальности действия. И особенно легко это заметить в электромобилях, особенно с небольшим запасом хода.
К счастью, мы можем (и даже должны) бороться с этой проблемой, регулярно проверяя давление в шинах автомобиля (в том числе в двигателе внутреннего сгорания) и динамично реагируя на его изменения. Неправильное давление в шинах отрицательно влияет не только на запас хода, но и на безопасность дорожного движения и приводит к более быстрому износу шин.