Všechny baterie se časem degradují. Degradace baterie elektromobilu není výjimkou. Po tisících nabíjecích cyklů baterie postupně ztrácí kapacitu. I když to u některých může vyvolat poplach, potenciální zákazníci nakupující elektromobily musí rozumět faktům. Navzdory ztrátě dojezdu může být dojezd elektrického vozidla (EV) stále dostatečný pro každodenní potřeby.
Tento článek se bude zabývat tématy jako „Jak dlouho vydrží baterie v elektromobilu?“, „Jak snížit degradaci baterie v elektromobilu?“, „Kolik stojí výměna baterie v elektromobilu?“ a další!
Podle informací, které jsou dnes k dispozici, baterie elektromobilů vydrží přibližně 200 000 mil. Podle studie 6000 EV studie Geo Tab ztrácejí elektromobily ročně asi 2 % kapacity baterie. Tato studie zahrnuje rané Nissany Leaf bez TMS. Více o tomto tématu později.
Na Electrek ve vzorku pouze 350 vozidel Tesla Model S a Model X měla tato konkrétní vozidla po 150 000 mílích stále 90% zdravotní stav (SOH). Stav zdraví označuje zbývající kapacitu baterie ve srovnání s původní kapacitou baterie, když je nová. Nižší SOH znamená menší dojezd, než když jsou zcela nové.
Nyní je nemožné hovořit o elektromobilech s vysokým kilometrovým nájezdem, aniž bychom se zmínili o společnosti Tesla, Tesloop. Flotila Tesloopů urazí stovky kilometrů denně. Ve skutečnosti mají většinu najetých kilometrů Tesla Model S a X s několika více než 250 000 mil.
Jejich nejvyšší míle EV je známá jako eHawk s více než 440 000 mil. Tento konkrétní elektromobil měl dvě výměny baterie – obě v záruce. První výměna měla najeto necelých 200 000 mil a druhá měla necelých 400 000 celkových mil (200 000 mil, pokud znovu spustíte hodiny ujeté vzdálenosti od 3. instalace baterie).
Mějte na paměti, že všechna vozidla Tesloops udržují několik DC Fast Charging (DCFC) prostřednictvím sítě Tesla's Supercharger Network. Více o DCFC později…
Téměř všechny elektromobily jsou dnes vybaveny systémem tepelného managementu (TMS). To, co dělá, je monitorovat a škrtit extrémní teplo z poškození baterie. Kromě obecného opotřebení cyklů baterie mají na baterii elektromobilu negativní vliv vysoké teploty a časté DCFC.
Existují zprávy o tom, že starší Nissan Leaf v horkém podnebí zaznamenaly rychlejší vybití baterie než obvykle. Vzhledem k tomu, že Nissan Leaf nemá TMS, ve spojení s vysokými venkovními teplotami začne baterie selhávat rychleji než obvykle.
Naštěstí s TMS vůz aktivuje chladicí systém, aby se zabránilo poškození baterie těmito vysokými teplotami. TMS je v podstatě klimatizace pro baterii. EV automaticky zapne tuto klimatizaci, když je venku horko nebo DCFC, protože nabíjení vysokým napětím vede ke zvýšení teploty baterie.
I když výrobci navrhli dnešní elektromobily tak, aby udržely mnoho a mnoho nabíjecích událostí a cyklů baterie, je důležité mít na paměti, že časté/denní používání DCFC může urychlit degradaci baterie. Podle CleanTechnica je tento bod ilustrován studií Geo Tab 6 000 degradace baterie elektromobilů s DCFC jako jednou z proměnných.
Jak vidíte, minimalizace DCFC na co největší možnou míru má pozitivní vliv na ztráty SOH. Pokud je to možné, používejte DCFC pouze v případě potřeby, například při dlouhých cestách. Drtivá většina nabíjení by měla a je současnými majiteli dokončena prostřednictvím domácího nabíjení úrovně 2.
Zatímco elektromobil může při plném nabití ukazovat 100 %, ve skutečnosti nabitý na 100 % není.
Vyrovnávací paměť baterie rezervuje přibližně 5–10 % na obou koncích baterie ve snaze udržet stav baterie. Myšlenka je taková, že rezervováním baterie ze skutečného použití baterie nedokončí celé cykly, čímž se sníží rychlost degradace. To platí pro BEV i PHEV.
Například Chevy Volt má celkovou kapacitu baterie 18 kWh, nicméně využitelných je pouze 14 kWh. To znamená, že jakmile je během jízdy spotřebováno 14 kWh, prodlužovač dojezdu plynu se spustí, aby pokračoval v jízdě i přes zbývající kapacitu baterie.
Předpokládá se, že to je důvod, proč má Volt velmi malou ztrátu baterie navzdory vysokému počtu najetých kilometrů. Majitel Chevy Volt, Eric Belhmer, je na internetu notoricky známý tím, že najel se svým plug-in hybridem (PHEV) přes 400 000 mil s malou degradací baterie.
Konkrétně ze 400 000 mil bylo více než 140 000 mil pouze na baterii. Na InsideEVs má Ericův Chevy Volt 2012 najeto impozantní množství kilometrů bez problémů s baterií.
Nejjednodušší způsob, jak snížit degradaci baterie, je nabíjet na 100 % pouze tehdy, když je to nezbytně nutné. To platí pouze pro BEV (bateriová elektrická vozidla nebo „plně elektrické“). Když víte, že budete potřebovat celý dojezd vozidla, klidně si naúčtujte 100 % pro dokončení cesty.
Pokud je vaše typické dojíždění pouze 30 mil denně a váš elektromobil má dojezd 250 mil při plném nabití, je lepší nabíjet pouze na 70 % (dojezd 175 mil). Tímto způsobem zabráníte úplnému dokončení cyklu baterie. Kromě toho budete mít po dojíždění za různými pochůzkami dojezd přes 130 mil, což je víc než dost. Pokud si myslíte, že potřebujete více, klidně si naúčtujte vyšší procento.
Tato taktika nabíjení pouze na 70 % v typický den neplatí pro řidiče PHEV (plug-in hybrid). U vozidel PHEV můžete denně zcela vybít baterii ze 100 %. Inženýři navrhli baterie PHEV tak, aby byly každý den plně nabité a zcela vybité. Jak již bylo zmíněno dříve, jeden Chevy Volt ujel více než 400 000 mil bez výrazné ztráty baterie nebo problémů.
S PHEV naprostá většina vašich cest využívá pouze baterii, poté, co je baterie vybitá, se plynule spustí prodlužovač dosahu plynu. Pokud se kapacita baterie PHEV zkrátí, vozidlo jednoduše použije jakékoli dostupné nabití, než použije sekundární zdroj energie.
Dalším způsobem, jak zabránit degradaci baterie elektromobilu, je používat DCFC pouze tehdy, když opravdu potřebujete dojezd rychle. Pokud máte málo dojezdu nebo vidíte, že je k dispozici veřejná nabíjecí stanice, nabijte na úrovni 2, pokud máte čas. Časté používání DCFC, jak bylo uvedeno výše, urychlí rychlost degradace baterie.
Běžnou taktikou, kterou řidiči EV používají ke zpomalení rychlosti degradace, je nechat EV před nabíjením vychladnout. Po dlouhém dojíždění a případně DCFC se baterie zahřeje. Neváhejte a zapojte auto, až se vrátíte domů, ale naplánujte si, aby se vozidlo začalo nabíjet o hodinu nebo dvě později.
Je to podobné jako čekání na vychladnutí oleje vozidla ICE před jeho výměnou. Dáte-li baterii před nabitím nějaký čas po použití, sníží se teplota ze zvýšené úrovně. Udržování baterie při neutrální teplotě je nedílnou součástí zdraví baterie.
V každém případě, pokud nabíjíte pomocí Time-of-Use (TOU), což je nabíjení v noci, kdy jsou sazby za elektřinu nejlevnější, je toto období ochlazení již zohledněno ve vašich každodenních nabíjecích zvyklostech. Pokud jste naplánovali zpožděné nabíjení, auto může být zapojeno do zásuvky a nenabíjet se.
Záleží na velikosti baterie. Čím větší baterie, tím vyšší cena. Per Green Car Reports, 2011-2014 Nissan Leafs s 24 kWh baterií stojí výměna 5 500 USD. Na druhou stranu, výměna Chevy Bolt z roku 2017 s 60 kWh baterií stojí méně než 16 000 $.
Mějte na paměti, že když baterie selžou (po 200 000 mil, jak je uvedeno výše), nemusí být nutně vyměněna celá sada. Někdy může problém spočívat v několika částech.
Většina nových elektromobilů má záruku 8 let/100 000 mil. Tato záruka zaručuje 70% SOH během tohoto časového období. Někteří výrobci nebo konkrétní vozidla nabízejí delší záruky, například 10 let nebo 150 000 mil. Na Teslu:
Tyto záruky se vztahují na opravu nebo výměnu nutnou k nápravě vad materiálu nebo zpracování jakýchkoli dílů vyrobených nebo dodaných společností Tesla, které se vyskytnou při běžném používání.
