Популярността на електрическите автомобили расте с впечатлителни темпове. С продажбите на електромобили, които отбелязват скок от 75% само през първото тримесечие на 2022 г., е ясно, че светът се ускорява към по-екологично транспортно бъдеще. С нарастването на броя на електрическите коли обаче се увеличават и въпросите за техния най-важен компонент - батерията. Колко дълго издържа? Може ли да издържи на тежки условия при ежедневната употреба?
Колко важна е батерията при електромобилите?
Сърцето на един електромобил е неговата батерия. За разлика от традиционните автомобили с вътрешно горене, които разчитат на гориво, електромобилите зависят изцяло от своите батерии за съхранение на енергия. Това прави дълготрайността на батерията не просто интересен въпрос, а от първостепенно значение. Дълготрайната батерия осигурява постоянна производителност, по-малък брой подмени през целия живот на автомобила и в дългосрочен план потвърждава екологичните и икономическите ползи от преминаването към електрическа мобилност.
Популярни заблуди за продължителността на живота на батериите на електромобилите
Една от широко разпространените заблуди произтича от опита ни със смартфоните и лаптопите. Много потребители приравняват деградацията на батерията на електромобила с бързия спад, наблюдаван при електронните устройства. Страхът, че батерията на електромобила може бързо да деградира, което ще направи автомобила по-неефективен или дори неизползваем, е значителен възпиращ фактор за потенциалните купувачи. Важно е обаче да се отбележи, че батериите на електромобилите са проектирани по различен начин. Повечето изследвания показват, че средно батерията на електромобила вероятно ще надживее самия него. Така че, въпреки че е естествено да имате резерви въз основа на опита с други джаджи, електромобилите са в отделна категория, когато става въпрос за живот на батериите.
Типове батерии, използвани в електромобилите
Въпреки че има различни видове батерии, в повечето електрически превозни средства се използват литиево-йонни (Li-ion) батерии. Тези батерии са предпочитани поради високата си енергийна плътност, ефективност и сравнително дълъг живот. Други технологии за батерии, като никел-металхидридни (NiMH) или оловно-киселинни батерии, са по-рядко срещани в съвременните електромобили поради по-ниската им енергийна плътност и други технически ограничения.
Как работят батериите на електрическите автомобили
Батериите на електромобилите съхраняват енергия от мрежата и я освобождават, за да захранват автомобила. Те разчитат на контролирани химични реакции в клетките за зареждане и разреждане.
Анатомия на батерията
В основата си батерията на електромобила представлява съвкупност от отделни клетки, групирани заедно. Всяка клетка се състои от три основни компонента: анод (отрицателен електрод), катод (положителен електрод) и електролит, който улеснява движението на йоните между електродите. При зареждане или разреждане литиевите йони се движат между анода и катода, като при това съхраняват или освобождават електроенергия.
Зареждане и разреждане
Зареждането на батерията на електромобила включва прилагане на външен ток, който кара литиевите йони да се придвижват от катода към анода. В това състояние батерията съхранява енергия. По време на разреждането (когато автомобилът се използва) процесът е обратен, като йоните се движат от анода обратно към катода, освобождавайки енергия, която захранва електродвигателя на автомобила.
Фактори, които влияят върху продължителността на живота на батерията
С навлизането на електромобилите в употреба разбирането на това какво влияе върху продължителността на живота на техните батерии става изключително важно. Макар литиево-йонната технология е постигнал значителен успех в дълготрайността, животът на батериите все още до голяма степен зависи от начина, по който се третират.
Навици за зареждане
Всеки път, когато батерията на електромобила преминава през цикъл на зареждане, тя понася определен стрес, като намалява незначително нейният капацитет. Въпреки че може да е изкушаващо да включвате автомобила си след всяко шофиране, полезно е да зареждате само когато е необходимо. Това може да помогне за запазване на здравето на батерията за по-дълъг период от време.
Бързо зареждане срещу бавно зареждане
Бързо зареждане: То е от полза когато трябва да продъжите пътуването си възможно най-бързо. Честото разчитане на бързи зарядни устройства обаче може да доведе до повече топлина в батерията, което да ускори евентуалното износването ѝ.
Бавно зареждане (зареждане вкъщи): Бавното зареждане, което е по-щадящ подход, генерира по-малко топлина и по този начин може да бъде по-благоприятно за дълготрайността на батерията. Този метод е препоръчителен за ежедневно зареждане.
Пълно зареждане срещу частично зареждане
Пълният заряд на батерията може да дава усещане за сигурност, но рутинното зареждане до 100% не е препоръчително. Литиево-йонните батерии имат естествен прилив и отлив и постоянното им зареждане до максимум може с течение на времето да намали общия им капацитет. Обикновено се препоръчва да поддържате заряд между 20 и 80 % и да не позволявате на батерията да се изтощи напълно.
Температура
Температурата играе ключова роля за дълготрайността и производителността на батерията на електромобила. И двете крайности - твърде висока или твърде ниска - могат да окажат неблагоприятно въздействие върху състоянието на батерията. Повечето батерии за електрически коли работят оптимално при умерени температури, обикновено между 15°C и 25°C (59°F и 77°F). При тези условия батерията може да поддържа ефективността си на зареждане и общия си капацитет.
Горещ климат
Непрекъснатото излагане на високи температури може да ускори деградацията на батерията.
Хладен климат
Зимните условия могат временно да ограничат капацитета на зареждане на батерията и цялостната ѝ работа. Макар че може да не предизвиква дългосрочно износване, което се наблюдава при по-топъл климат, то може да се отрази на ефективността и пробега през по-студените месеци.
Пробег и употреба
Както всеки друг компонент на автомобила, така и батерията на електромобила се износва в зависимост от това колко често и колко интензивно се използва автомобилът. Както всяка батерия, постоянното натоварване до краен предел (чрез чести пътувания с висока скорост или чрез постоянно изчакване на почти празен капацитет за зареждане) може да съкрати нейния живот. Въпреки че съвременните батерии са проектирани да се справят ефективно с ежедневната употреба, те все още имат ограничения. Постоянното им надвишаване може да доведе до по-бързо намаляване на общото състояние и капацитет на батерията.
Пътуване на дълги разстояния
Постоянните дълги пътувания, особено ако разчитат на бързо зареждане, могат да натоварят батерията с течение на времето, което потенциално може да повлияе на продължителността на живота ѝ.