Jak długo może posłużyć bateria w samochodzie elektrycznym lub hybrydowym?
Akumulatory trakcyjne – pokładowe magazyny energii w autach elektrycznych. Są niezbędnym elementem w układach napędowych samochodów elektrycznych, a także hybrydowych. Pomimo to, przeciętni użytkownicy niewiele wciąż wiedzą o ich możliwościach oraz działaniu. Postanowiliśmy przybliżyć wam kilka najistotniejszych faktów na temat działania i możliwości baterii w samochodach z napędem elektrycznym.
Zacznijmy od podstaw, czyli zdefiniowana czym jest bateria w samochodzie z napędem elektrycznym i hybrydowym. Chociaż są to pokrewne konstrukcje, istnieją też między nimi spore różnice. A zatem, czym od siebie się różnią?
Hybryda i pełny elektryk
Przede wszystkim – zdolnościami do magazynowania energii. W pojeździe elektrycznym, który w odróżnieniu od hybrydy nie ma silnika spalinowego, akumulator musi mieć znacznie większą pojemność, aby przebyć tę samą odległość. Oznacza to, że potrzebuje więcej ogniw. To przekłada się na ich rozmiary i masę. Zazwyczaj są to ogniwa litowo-jonowe, połączone z bazującymi na niklu, manganie i kobalcie (NMC). Taką konstrukcję najłatwiej szybko naładować i skutecznie przechowywać w niej energię. Pojedyncze ogniwa układa się w moduły, a moduły organizuje w pakiety, które - wraz z elektronicznymi sterownikami oraz układem chłodzenia - tworzą zamknięty we wspólnej obudowie, kompletny akumulator.
Bateria hybrydy składa się z około 100 ogniw, podczas gdy akumulator pojazdu elektrycznego ma ich około 300. Z tego powodu, akumulatory trakcyjne w samochodach hybrydowych są o wiele bardziej kompaktowe i mieszczą się zazwyczaj pod tylną kanapą, nieznacznie ograniczając przestrzeń pasażerską lub bagażnik. Nie można ich zamontować inaczej, ponieważ musi pozostać przestrzeń dla spalinowego silnika oraz całego, połączonego z nim osprzętu. W samochodach z napędem typu mild hybrid, czyli tzw. miękką hybrydą, dodatkowy akumulator jest jeszcze mniejszy. Zazwyczaj mieści się z przodu, pod siedzeniem pasażera lub kierowcy. Zupełnie inaczej jest w przypadku aut w pełni elektrycznych, gdzie – ze względu na swoje rozmiary - akumulator trakcyjny jest montowany pod podłogą przestrzeni pasażerskiej.
Jak długo może posłużyć bateria?
Zależy to m.in. od liczby cykli ładowania, częstotliwości użytkowania auta oraz temperatur w jakich najczęściej jest eksploatowane. Niektórzy producenci gwarantują sprawność swoich akumulatorów trakcyjnych nawet przez 10 lat, inni przez ok. 8 lat oraz przebiegi rzędu 160 000 km. W praktyce wszystko zależy jednak od stylu oraz intensywności eksploatacji. Przykładem mogą być trwałe akumulatory hybrydowe w Toyotach Prius sprzed kilku generacji. Wiele z tych aut osiągnęło już wyższe przebiegi i wiek - pomimo to, wciąż jeżdżąc na akumulatorach pochodzących z pierwszego fabrycznego montażu.
Czy da się zwiększyć trwałość baterii?
Oczywiście, że tak. Cykl życia akumulatorów trakcyjnych jest uzależniony naszej od dbałości o ich właściwy stan techniczny. Z natury dłużej żyją akumulatory w tzw. samoładujących się hybrydach. Trudniejsze warunki pracy mają często doładowywane baterie w hybrydach plug-in oraz autach w pełni elektrycznych. Dlatego wskazane jest minimalizowanie liczby szybkich ładowań, co zapobiega zbyt wysokiemu wzrostowi temperatury akumulatora.
O trwałość akumulatorów trakcyjnych możemy zadbać sami, przez odpowiednie postępowanie przy ładowarce. Jak? Kluczem jest „oszczędne” ładowanie oraz korzystanie z zasobów trakcyjnego akumulatora. Najbardziej pożądanym optimum jest stałe utrzymywanie poziomu naładowania między 40 a 80 proc. To przekłada się wprost na zwiększenie żywotności baterii. Często daleko poza terminy przewidziane gwarancją.
Jak długo „żyją” baterie?
Dłużej, niż moglibyśmy przypuszczać. Po pierwsze - ze względu na fakt, że większość z nich powinna niezawodnie służyć przez co najmniej 8, czy nawet 10 lat oraz wytrzymywać przebiegi rzędu ok. 150 000 - 200 000 km. Po upływie takiego czasu (i przebiegu), zależnie od ich eksploatacji, trakcyjne baterie powinny mieć zazwyczaj jeszcze około 80 proc. swojej pierwotnej pojemności. To przełoży się na odpowiednio krótszy zasięg auta w codziennym użytkowaniu, ale nie dyskwalifikuje jeszcze baterii.
W momencie, gdy jej pojemność spadnie poniżej 80 proc. - nie musi to wcale oznaczać jej technicznego końca i zakończenia cyklu życia baterii. Istnieją bowiem projekty zagospodarowania akumulatorów trakcyjnych jako magazynów energii, co może okazać się niezwykle przydatne w dobie energetycznego kryzysu i przy perspektywie blackoutów. Ten drugi, statyczny sposób eksploatacji, pozwoli na korzystanie z akumulatorów przez kolejne lata, bez konieczności ich utylizacji.