Životnosť batérie a strata dojazdu v čase patria medzi najväčšie obavy záujemcov o elektromobily. Spoločnosť Geotab, ktorá sa zaoberá telematickými dátami, analyzovala údaje z 10-tisíc reálne používaných elektrických vozidiel, aby priniesla jasnejší obraz o tom, ako dlho batérie skutočne vydržia a čo najviac ovplyvňuje ich opotrebenie.
Stav batérie sa meria ako takzvaný „stav zdravia“ (State of Health – SOH), ktorý vyjadruje, koľko energie dokáže batéria uložiť v porovnaní s jej pôvodnou kapacitou. Nová analýza ukázala, že batérie v elektromobiloch strácajú svoju kapacitu v priemere len o 1,8 percenta ročne. To je výrazné zlepšenie oproti analýze z roku 2019, kedy bola priemerná miera degradácie 2,3 percenta ročne.
Podľa výskumu Geotab by pri takomto tempe opotrebenia mohli batérie v elektromobiloch bez problémov vydržať 20 a viac rokov. Hoci sa očakáva, že degradácia nie je úplne lineárna -na začiatku a na konci životnosti je o niečo rýchlejšia – tento údaj je veľmi povzbudivý.
Najväčší nepriatelia batérie
Štúdia potvrdila niekoľko kľúčových faktorov, ktoré najviac vplývajú na životnosť batérie. Sú nimi:
- Teplota: Batérie vystavené extrémnemu teplu degradujú výrazne rýchlejšie. Elektromobil používaný v horúcom podnebí (viac ako 5 dní v roku s teplotou nad 27 °C) bude mať kratšiu životnosť batérie ako rovnaký model v miernom podnebí.
- Chladenie: S teplotou úzko súvisí aj systém chladenia batérie. Kvapalinové chladenie je podstatne lepšie ako pasívne chladenie vzduchom. Ako príklad slúži porovnanie modelov z roku 2015, kedy Tesla Model S s kvapalinovým chladením strácala v priemere 2,3 percenta kapacity ročne, zatiaľ čo Nissan Leaf s pasívnym chladením až 4,2 percenta.
- Rýchlonabíjanie (DC): Časté používanie DC rýchlonabíjačiek, najmä v horúcom podnebí, preukázateľne urýchľuje degradáciu batérie. Vysoké prúdy a teploty batériu viac namáhajú. Rozdiel v opotrebení medzi pomalším domácim AC nabíjaním (Level 1 a Level 2) nebol štatisticky významný.
Intenzívne jazdenie neškodí
Jedným z najzaujímavejších zistení štúdie je, že intenzívne využívané elektromobily nemajú výrazne vyššiu mieru degradácie batérie ako vozidlá, ktoré jazdia menej. To je skvelá správa najmä pre firmy s flotilami áut, pretože to znamená, že sa nemusia obávať zničiť batériu častým jazdením v rámci bežných denných cyklov.
Ako predĺžiť životnosť batérie?
Na základe dát analýza odporúča niekoľko osvedčených postupov. Prvým je chránenie auta pred extrémnym teplom. Majitelia elektromobilov by počas leta mali ideálne parkovať v tieni alebo v garáži, pričom na škodu nie je ani pri samotnej kúpe vozidla skontrolovať, čim á daný model kvapalinové chladenie batérie.
Ďalším odporúčaním je obmedzenie rýchlonabíjania. Na bežné denné nabíjanie, napríklad počas noci, by majitelia mali využívať pomalšie AC nabíjanie a DC nabíjačky ponechávať iba na prípady, kedy sa chystajú na dlhšie cesty.
A s nabíjaním súvisí aj tretie odporúčanie – batéria najviac prospieva, ak sa jej úroveň nabitia udržiava medzi 20 a 80 percentami. Tým sa možno vyhnúť dlhodobému státiu s plne nabitou batériou alebo úplne vybitou batériou. Stojí za zmienku, že mnohé moderné elektromobily umožňujú nastaviť si limit nabíjania priamo v systéme.
Porovnanie so spaľovákmi
Pre autá so spaľovacím motorom, alebo „spaľováky“, je životnosť definovaná opotrebením veľmi zložitého mechanického systému. Srdcom auta je motor a prevodovka, ktoré pozostávajú zo stoviek pohyblivých častí, ako sú piesty, ventily, kľukové hriadele či ozubené kolesá. Tieto komponenty podliehajú neustálemu treniu, vysokým teplotám a mechanickému namáhaniu.
Životnosť takéhoto auta sa často končí nie preto, že by prestalo fungovať naraz, ale skôr smrťou „tisícich poranení“. Postupne sa objavujú drahé poruchy, ako je problém s prevodovkou, tesnením pod hlavou motora, turbodúchadlom alebo výfukovým systémom. V určitom bode náklady na opravy presiahnu hodnotu samotného vozidla a jeho ďalšia prevádzka sa stane ekonomicky nerentabilnou. Inak povedané – po finančnej stránke sa už opravy auta neoplatia.
Na druhej strane, elektromobil je konštrukčne oveľa jednoduchší. Jeho pohonný systém má minimum pohyblivých častí, v podstate len rotor v elektromotore. Samotný elektromotor je extrémne odolný a má potenciál bez problémov prežiť životnosť celého vozidla. Najdôležitejším a najdrahším komponentom je batéria, ktorej životnosť bola dlho najväčším strašiakom.
Nová analýza spoločnosti Geotab však ukazuje, že moderné batérie by mohli vydržať 20 a viac rokov, pričom ich kapacita klesá v priemere len o 1,8 percenta ročne. To znamená, že „srdce“ elektromobilu, jeho batéria, má potenciál prežiť „srdce“ spaľováku, teda jeho motor a prevodovku.
Kým koniec životnosti spaľováku je často náhla a drahá mechanická porucha, koniec životnosti elektromobilu je skôr pomalý a predvídateľný proces postupnej straty dojazdu. Aj po dvadsiatich rokoch môže byť takáto batéria stále použiteľná na kratšie cesty, prípadne môže nájsť druhý život v stacionárnom úložisku energie.
Z toho vyplýva, že moderné elektromobily majú vďaka jednoduchšej technológii a čoraz odolnejším batériám potenciál byť z dlhodobého hľadiska spoľahlivejšími a trvácnejšími vozidlami ako ich komplexné spaľovacie náprotivky.
Prečítajte si tiež
V súvislosti s batériovými technológiami pre elektromobily si dovoľujeme vás upozorniť na iný článok, v ktorom sa venujeme revolučnej batérií schopnej poskytnúť dojazd cez 5 000 km na jedno nabitie. Pre lepšiu predstavu, takáto kapacita postačuje bez náročných zastávok na cestu autom z Berlína priamo do egyptskej metropoly Káhiry.
Za vývojom tejto prevratnej batérie stoja výskumnícke tímy z Pohang University of Science and Technology (POSTECH) a Sogang University v Južnej Kórei.
