„W niskich temperaturach reakcje chemiczne zachodzące w ogniwach wyraźnie zwalniają. Elektrolit w akumulatorach gęstnieje, co utrudnia przepływ jonów litu pomiędzy katodą a anodą, a w efekcie znacząco spowalnia proces ładowania. Próba ładowania akumulatora zbyt wysokim prądem przy niskiej temperaturze może prowadzić do lokalnego przegrzewania ogniw. W skrajnych przypadkach skutkuje to powstawaniem mikropęknięć na elektrodach i tym samym przyspieszonym zużyciem akumulatora. Z tego powodu samochody elektryczne, w trosce o trwałość baterii, ograniczają szybkie ładowanie, gdy temperatura akumulatora jest zbyt niska. Producenci najnowszych samochodów elektrycznych wprowadzili funkcję przygotowania akumulatora do ładowania, czyli jego wstępnego podgrzewania. Może ona być uruchamiana ręcznie lub automatycznie – na przykład po wyznaczeniu trasy do szybkiej ładowarki w systemie nawigacji. Jest to obecnie jedyny skuteczny sposób na przyspieszenie ładowania w niskich temperaturach. Oczywiście pomocne jest także parkowanie auta w ogrzewanym garażu, jednak nie każdy użytkownik ma taką możliwość.”
Dlaczego pierwsze minuty ładowania są najwolniejsze?
W praktyce zimą część energii dostarczanej z ładowarki jest zużywana nie na „napełnianie” baterii, lecz na jej ogrzewanie. Dopiero po osiągnięciu bezpiecznej temperatury system może przyjmować wyższe moce. To właśnie dlatego pierwsze minuty ładowania w mroźnych warunkach są najwolniejsze, a krzywa ładowania wygląda zupełnie inaczej niż w cieplejszych miesiącach. Dodatkowo zimą energia jest zużywana także na ogrzewanie kabiny, szyb i różnych systemów pomocniczych, co potęguje wrażenie, że ładowanie postępuje wolniej. Stąd też zimą pojawia się większy spadek zasięgu samochodów elektrycznych względem spalinowych. Silniki termiczne wydzielają energię cieplną w naturalny sposób i można ją wykorzystać do ogrzewania wnętrza bez wpływu na zasięg.
Co pokazują zimowe testy ładowania samochodów elektrycznych?
Rzeczywiste różnice potwierdzają niezależne testy drogowe i laboratoryjne. W zimowym badaniu przeprowadzonym przez ADAC analizowano zachowanie samochodów elektrycznych w temperaturach oscylujących wokół zera.
Samochody ładowano w realistycznym scenariuszu krótkich postojów przy ładowarkach DC, a wyniki pokazały wyraźnie, że zimny akumulator istotnie ogranicza tempo ładowania. Nawet modele deklarujące bardzo wysokie moce szczytowe często przez pierwsze minuty przyjmowały znacznie mniej energii, ponieważ system zarządzania akumulatorem priorytetowo ogrzewał ogniwa. Dopiero po osiągnięciu odpowiedniej temperatury możliwe było wejście na wyższe moce ładowania. Co istotne, różnice między modelami były ogromne. Zdarza się, że samochody, które zwykle mogą się ładować mocą 100 kW, kiedy temperatura spada poniżej minus 10 st. C, zdolne są przyjąć tylko 10 kW. Spadek prędkości ładowania jest zmienny i trudno przewidzieć, jak zachowa się system. Najlepiej wypadały konstrukcje z zaawansowanym zarządzaniem termicznym oraz architekturą 800 V, które szybciej rozgrzewały baterię i w tym samym czasie odzyskiwały zauważalnie więcej realnego zasięgu. Słabsze wyniki notowały auta, które nie były w stanie efektywnie przygotować akumulatora do szybkiego ładowania w zimnych warunkach.
Dlaczego katalogowa moc ładowania zimą traci znaczenie?
Podobne obserwacje pojawiały się także w testach publikowanych przez Auto Bild, gdzie zwracano uwagę, że zimą kluczowe znaczenie ma nie sama maksymalna moc ładowania podawana w katalogu, lecz to, jak szybko samochód potrafi doprowadzić baterię do temperatury umożliwiającej jej wykorzystanie. W praktyce oznacza to, że dwa auta z identyczną maksymalną mocą ładowania, np. „do 250 kW”, mogą zimą zachowywać się zupełnie inaczej przy tej samej ładowarce.
