Bateria samochodu elektrycznego – co powinieneś o niej wiedzieć?

Przemysł motoryzacyjny idzie w elektryfikację. Ta budzi jednak u kierowców kilka znaków zapytania. A podstawowe dotyczą pokładowych zasobników energii. Jak wypada trwałość baterii? I czy większa pojemność baterii zawsze jest pożądana?

Spis treści:

• Rodzaje akumulatorów, w które wyposaża się samochody elektryczne
• Pojemność akumulatora a zasięg auta elektrycznego i czas ładowania
• Lepiej ładować baterię przy domowej ładowarce czy na stacji szybkiego ładowania?
• Jak dbać o żywotność akumulatorów w pojeździe?
• Ile kosztuje wymiana baterii samochodu elektrycznego?

Technologia motoryzacyjna się zmienia. Producenci idą w kierunku napędu elektrycznego. To z kolei oznacza, że kierowcy powinni dowiedzieć się więcej na temat zasobników energii. Szczególnie że baterie do samochodów elektrycznych stanowią serce konstrukcji e-pojazdu.

Rodzaje akumulatorów, w które wyposaża się samochody elektryczne

Dominującym trendem na rynku motoryzacyjnym jest zastosowanie ogniw litowo-jonowych. Te przynoszą szereg zalet. Mają kompaktowe rozmiary i zdecydowanie mniejszą wagę od innych typów baterii. Poza tym elektrolit oferuje większą pojemność energetyczną – są w stanie zmagazynować większą ilość energii elektrycznej przy wielkości podobnej do innych zasobników. Ostatnią z zalet akumulatorów litowo-jonowych jest możliwość szybszego ładowania i jednocześnie szybszego oddawania mocy. To kwestie wręcz zbawienne we współczesnych samochodach elektrycznych.

Czemu konstruktorzy nie poszli w kierunku ogniw NiMH (niklowo-metalowo-wodorkowych) stosowanych m.in. w hybrydach? Powodów jest co najmniej kilka. Decydująca stała się masa modułów i ograniczona pojemność baterii. W aucie spalinowo-elektrycznym cechy te schodzą na drugi plan. W elektryku okazały się dyskwalifikujące.

Pojemność akumulatora a zasięg auta elektrycznego i czas ładowania

Gęstość energii w elektrolicie baterii litowo-jonowej jest kluczowym pojęciem. Niestety jeszcze ważniejsza jest pojemność. To ona w dużej mierze przekłada się na zasięg samochodu elektrycznego. W zależności od rodzaju baterii litowo-jonowej zastosowanej przez producenta, na rynku motoryzacyjnym spotykane są zasobniki oferujące od 36 do ponad 100 kWh. Dziś przeciętny zasięg elektryka na jednym ładowaniu wynosi od 200 do blisko 500 km.

W tym punkcie bardzo ważne jest to, że:

• jednakowy wpływ na zasięg ma pojemność baterii w samochodzie elektrycznym, jak i wydajność pracy układu napędowego. Zdarza się bowiem, że elektryk segmentu B ma dokładnie takie samo „spalanie”, jak elektryczny SUV rodzinny.
• pojemność akumulatora w samochodzie elektrycznym jest w dużej mierze remedium na zasięg. Mimo wszystko nie można jej zwiększać bez ograniczeń. Większa bateria powoduje, że samochód musi ważyć więcej. O ile zasobnik do auta miejskiego waży jakieś 300 kg, o tyle w e-SUV-ie bateria waży już ponad 500 kg. Poza tym wielkość zasobnika ma wpływ na budowę pojazdu. Konstruktorzy muszą go bowiem „ukryć” w konstrukcji pojazdu.
• akumulator o pojemności powiększonej staje się po prostu droższy, bo drogi jest np. lit. A to bateria w dużej mierze warunkuje koszty produkcji i ogólną cenę samochodu.

Ciekawostka jest taka, że pojemność baterii samochodowych nie ma większego znaczenia z punktu widzenia ładowania. Do naładowania akumulatora do 80 proc. na stacji szybkiego ładowania (o mocy 50 kW) potrzeba przeciętnie od 40 do 50 min. I nie ma większego znaczenia czy mówimy o zasobniku 50 kWh, czy 80 kWh.

Pojemność baterii i zasięg samochodu schodzi na drugi plan tak naprawdę tylko w jednym przypadku. Wtedy, gdy mówimy o samochodzie wodorowym. Ogniwo na bieżąco generuje prąd potrzebny do pracy pojazdu. Nie ma zatem konieczności magazynowania energii. W takim przypadku „paliwem” auta jest wodór – tankowany do zbiornika w identycznym czasie, jak benzyna do pojazdu z silnikiem spalinowym.

Lepiej ładować baterię przy domowej ładowarce czy na stacji szybkiego ładowania?

Najczęściej zadawane pytania dotyczą m.in. sposobu uzupełniania zapasów prądu w baterii elektryka. I najlepiej robić to we własnym domu. Powód? Cena prądu pobranego z domowej sieci jest kilkukrotnie niższa od tego, który oferują operatorzy stacji. Na rynku jest bowiem szeroki wybór taryf obniżających ceny. Dodatkowo w domu kierowca ma szansę skorzystania np. z odnawialnych źródeł energii. Posiadanie instalacji fotowoltaicznej sprawi, że prąd do auta będzie darmowy.

Niestety nawet naładowanie całej baterii przed dalekim wyjazdem często nie pozwoli kierowcy na pokonanie pełnego dystansu. To oznacza, że będzie musiał skorzystać z wizyty na stacji ładowania. Największa część infrastruktury do ładowania jest umieszczona przy głównych szlakach komunikacyjnych. Dodatkowo stacje takie posiadają większą moc i skracają czas potrzebny na ładowanie samochodu.

Ładowanie aut elektrycznych to oczywiście nie tylko kwestia kosztów. To także sprawa żywotności baterii. O tej sprawie szerzej nasi eksperci wypowiedzą się jednak w kolejnym punkcie.

Jak dbać o żywotność akumulatorów w pojeździe?

Jest co najmniej kilka złotych porad, do których powinni się stosować właściciele używanych samochodów elektrycznych. Wydłużenie żywotności baterii oznacza:

• unikanie ładowania akumulatora do pełna. Najlepiej, aby podczas eksploatacji poziom energii wynosił w zasobniku między 20 a 80 proc. maksymalnej pojemności. Poza tym im wolniej jest ładowana bateria, tym lepiej. Przy szybkim ładowaniu dochodzi bowiem kwestia np. przegrzewania zasobnika.
• dbanie o stan systemu chłodzenia baterii. Ten będzie kontrolować temperaturę ogniw zarówno podczas jazdy, jak i ładowania. Zimą z kolei przyda się do podgrzania zasobników. Tak, aby zagwarantowały większy zasięg.
• kontrola systemu zarządzania baterią. Kluczowe jest m.in. równomierne napięcie na poszczególnych ogniwach.

Czynniki, które mogą w krótkim czasie zabić akumulator, są dwa. Po pierwsze zasobnikom nie służy ich rozładowywanie do 0 proc. Najniższą wartością powinna być ilość energii na poziomie 20 proc. Drugim z groźnych zjawisk jest przegrzanie baterii w autach.

Ile kosztuje wymiana baterii samochodu elektrycznego?

Nowy akumulator do samochodu elektrycznego ma często zaporową cenę. W przypadku auta miejskiego ceny zazwyczaj sięgają 70 do 80 tys. zł. W przypadku dużego SUV-a czy limuzyny mogą zatem znacznie przekroczyć 100 tys. zł. Całe szczęście akumulator do auta elektrycznego można również regenerować. W tym przypadku płaci się jakieś 2 tys. zł za naprawę każdego z ogniw.