KAD MRAZ STEGNE, BATERIJA POPUŠTA

Nemački automobilski klub ADAC sproveo je opsežan test potrošnje električnih automobila u zimskim uslovima. Merenja pokazuju u proseku 20 do 30 odsto veću potrošnju baterije i do 50 odsto kraći radijus kretanja

Poznato je da u zimskom periodu, odnosno kada su temperature blizu nule ili u minusu, automobili sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem troše nešto više goriva. Međutim, vozila sa elektropogonom stavljaju svoje vlasnike u još nezavidniju poziciju zimi. Kada temperature padnu ispod nule, domet električnih automobila drastično se smanjuje. Zašto je tako? Kao prvo, unutrašnjost, prozori, možda i sedišta i volan, greju se električnom energijom iz pogonske baterije. Ali, postoji još jedan razlog za gubitak dometa – hladi se i baterija koja je ugrađena u pod vozila. Inače, za bateriju optimalna spoljašnja temperatura kreće se između 20 i 40 stepeni Celzijusa. U ovom opsegu, elektrohemija najbolje funkcioniše i baterija može da razvije svoj puni energetski kapacitet. Dakle, automobil mora nekako da uspe da održi bateriju „srećnom”, tj. unutar ovog temperaturnog opsega, pa je jasno da zima predstavlja veliki izazov za ovu tehnologiju.

Strategija grejanja

Za zagrevanje potpuno ohlađene baterije mase od nekoliko stotina kilograma potrebna je velika količina energije. Što je baterija veća i što je spoljašnja temperatura niža, potrebno je više energije. Obično je dodatna potrošnja u hladnoj sezoni između 10 i 30 odsto. Međutim, kada je temperatura ispod nule na kratkim putovanjima, potrošnja električnog automobila takođe može da poraste do 50 procenata, a shodno tome se smanjuje i domet na displeju računara.

Instalirana tehnologija grejanja i strategija grejanja za bateriju su veoma važni aspekti. Svaki proizvođač automobila određuje svoju strategiju pomoću softvera. Cilj je da se koristi što je moguće manje energije, odnosno onoliko koliko je potrebno za idealno zagrevanje baterije. Neki proizvođači su pronašli relativno dobru strategiju za svoje e-automobile. Da bi ovaj generalni problem stavili pod kontrolu, proizvođači automobila se oslanjaju na toplotne pumpe. Ali, skupa toplotna pumpa sama po sebi nije garancija efikasnosti, kao što pokazuju trenutni testovi. Umesto toga, celokupni paket grejanja mora biti dobro usklađen.

Gubici energije na hladnoći

Da bi procenio gubitke energije na različitim spoljnim temperaturama i da bi ih dokumentovao brojkama, ADAC je analizirao različite protokole merenja i sam izvršio merenja sa nekoliko električnih vozila. Rezultati su zasnovani na tri različite serije testova i scenarija: Green NCAP merenjima na ispitnom stolu, testovima u realnim uslovima na ADAC-ovoj test lokaciji i dnevnicima potrošnje iz ADAC-ovih testova izdržljivosti.

U merenjima na ispitnoj klupi u okviru Green NCAP-a, upoređuju se rezultati ostvareni na spoljnim temperaturama od minus 7 i plus 14 stepeni Celzijusa. Ovo merenje je zasnovano na WLTP ciklusu u dužini od 23 kilometra i trajanju od 30 minuta. Pre vožnje na -7 °C i +14 °C, električni automobili su nekoliko sati stajali na testnom postolju sa kontrolisanom temperaturom. Prethodno kaljenje odgovara situaciji kada se automobil upali ujutru nakon što je bio napolju preko noći. ADAC-ovi pogoni potrošnje na poligonu u Penzingu izvedeni su i na plus 20 i na 0 stepeni Celzijusa. Brzina je bila jasno definisana za svaku deonicu rute i gde su se smenjivala ubrzanja između 30 km/h, 50 km/h, 80 km/h i 120 km/h. Probni kurs je završen za svako e-vozilo nakon 90 minuta dok se ne pređe ukupna udaljenost od 100 kilometara. Testna vozila su takođe prethodno temperirana u skladu sa tim.

Treći stub za ocenjivanje čine protokoli ispitivanja električnih dugotrajnih test vozila koja se u ADAC-u voze u svakodnevnom radu tokom cele godine. Prosečne vrednosti potrošnje na 100 kilometara iz letnjeg i zimskog rada formirane su ovde na osnovu displeja računara na vozilu. Spoljni uslovi, vozači i stilovi vožnje, kao i profili ruta, stalno su se menjali.

Merenja pokazuju: Na kratkoj ili prigradskoj ruti, koju predstavlja ciklus vožnje Green NCAP, potrošnja električnog automobila se značajno povećava kada je spoljna temperatura znatno ispod nule – u ekstremnim slučajevima može da se udvostruči.

„Fiat 500e” sa malom baterijom od 37 kVh radi najbolje u poređenju sa drugim automobilima: dodatna potrošnja malog Italijana je samo oko 35 procenata. Za razliku od „fiata 500e”, „nissan leaf” i „renault zoe” su imali toplotnu pumpu.

U principu, toplotne pumpe imaju značajan potencijal za uštedu energije, ali dobro razmišljanje ne znači automatski i dobar rad: rezultati merenja pokazuju da toplotna pumpa ne garantuje uvek nisku potrošnju.

To je izraženo na kratkim putovanjima, gde povećanje potrošnje na veoma niskim temperaturama rezultira odgovarajućim smanjenim ukupnim rasponom, ako se baterija ponovo i ponovo hladi između putovanja.

Temperature od 1 do 20°C

Tokom vožnje potrošnje na poligonu u Penzingu uslovi su bili isti za vozila: ovde su isključeni pojedinačni uticaji saobraćaja ili vozača. Kada je spoljna temperatura bila oko nule, testna vozila su trošila primetno više struje nego kada je temperatura bila oko 20 stepeni. Primera radi, kada je bilo hladno, „reno zoe” i „pežo e-208”, zabeležili su 21 odsto veću potrošnju energije.

Razlike u rezultatima merenja iz Green NCAP-a mogu se s jedne strane objasniti većom hladnoćom za vreme testova, ali i zato što su to bile vožnje u dužini od 100 kilometara. Na kratkom putovanju Green NCAP (samo 23 kilometra), početna energija za grejanje unutrašnjosti i baterije ima mnogo veći uticaj na prosečnu potrošnju nego na duža putovanja. Kada se unutrašnjost potpuno zagreje, potrebno je daleko manje energije za održavanje temperature.

Letnji i zimski dnevnici ispitivanja izdržljivosti

Razlike između hladnih i toplih godišnjih doba takođe postaju jasne u ADAC E trci izdržljivosti. „Opel ampera-e”, „renault zoe”, dva modela na dugoročnom testu konstantno su voženi na javnim putevima tokom cele godine, a ADAC inženjeri dokumentovali su vrednosti potrošnje računara na vozilu.

Drugačije rute, stilovi vožnje i ostali uticaji na saobraćaj dovode do veoma različitih vrednosti. Ali u proseku – u zavisnosti od testiranog vozila – dodatna potrošnja vezana za zimu od 25 do 31 odsto. Ipak, ne bi trebalo zaboraviti da dizel ili benzinski motori takođe troše više goriva zimi. Benzinski motori u proseku za 15 odsto, a dizel za 24 odsto –prema rezultatima Green NCAP testova.

U svakom slučaju potrošnja energije električnih automobila – a samim tim i troškovi za punjenje znatno su veći zimi. Ovo je naročito izraženo kada se na temperaturama ispod nule koriste na putu od kuće do posla i nazad. Međutim, gubici dometa na kratkim udaljenostima obično nisu problem, jer u takvim okolnostima obično ostaje dovoljno mogućnosti da se automobil u blizini napuni.

POTROŠNJA U MIROVANJU

U kontekstu potrošnje električnih vozila trebalo bi razjasniti jednu bitnu stvar. Naime, postoji predrasuda da bi se baterija električnog automobila u saobraćajnoj gužvi tako brzo istrošila da postoji rizik od smrzavanja u kabini. Ali ADAC test je pokazao da električni automobil koristi relativno malo energije kada miruje, čak i zimi. Sa električnim automobilom zaglavljenim u saobraćaju, grejanje može da radi na ugodnoj temperaturi nekoliko sati, čak i na ledenoj hladnoći. To potvrđuje deo testa gde su „renault zoe ZE 50” i „VW e-up” stajali u aktivnom režimu rada sa prijatnom unutrašnjom temperaturom od 22 stepena i uključenim grejanjem sedišta. Osvetljenje vozila je prebačeno na parking svetla, jer je simuliralo situaciju da bude vidljivo ako je zaglavljeno u gužvi. Noć koja je usledila donela je jak mraz (-9 do -14 °C), a nakon 12 sati, samo oko 70 procenata baterije je potrošeno u „renault zoe” i oko 80 procenata u „VW e-up”. Prosečna potrebna snaga za potrošnju električne energije bila je oko 2 kilovata za „VW e-up” i 3 kilovata za „renault zoe”. To znači da čak i u tako ekstremnim zimskim uslovima možete da izdržite do 17 sati sa baterijom od 52 kWh u „renaultu zoe”, odnosno 15 sati sa baterijom od 32,3 kWh u malom „VW e-Up”.

BRZO ZAGREVANJE

Uprkos ovim nedostacima, električni automobil takođe ima prednosti zimi. Zato što svaki e-automobil ima dodatni grejač kao standard i može se prethodno zagrejati – kontrolisati preko aplikacije, na primer. Zbog toga je struganje leda često pošteđeno. Ako je vozilo priključeno na punjenje, napajanje za predgrevanje se takođe uzima iz električne mreže umesto iz baterije i tako ne utiče na domet. Čak i ako nema prethodnog zagrevanja, topli vazduh izlazi iz ventilatora u električnom automobilu za vrlo kratko vreme.

AMR

Fotografije: ADAC i Adobe stock