Autonomia mașinilor electrice: Cum afectează valurile de căldură performanțele vehiculelor electrice

Valurile de căldură recente care au afectat regiunile sudice și vestice ale SUA au evidențiat un aspect mai puțin cunoscut al mașinilor electrice: autonomia acestora scade considerabil odată cu creșterea temperaturii.

Recurrent, o companie de analiză a bateriilor și autonomiei vehiculelor electrice din Seattle, a testat mii de vehicule în diverse condiții meteorologice.

Multe vehicule au înregistrat o scădere semnificativă a razei de acțiune pe măsură ce temperaturile creșteau, unele ajungând la o reducere de 31% la temperaturi de peste 38 grade Celsius. La temperaturi mai scăzute, pierderea de autonomie a fost mai puțin pronunțată, cu o medie de 5% la 32 grade și 2,8% la 26 grade.

Pentru calculul acestui medie, Recurrent a folosit date provenind de la cele 17.000 de vehicule pe care firma le monitorizează. Datele includ 65 de modele de mașini electrice și hibride. Printre acestea se numără modelele Tesla 3, Y, S și X; Chevrolet Bolt EV; Hyundai Kona; Nissan Leaf; și Ford F-150 Lightning și Mustang Mach-E.

Recurrent nu a dezvăluit numele modelelor care au avut cele mai slabe performanțe. Mașinile Tesla au avut cea mai mică degradare a autonomiei în căldură, dar au avut și cea mai mare diferență între autonomia reală și estimările EPA.

CEO-ul Recurrent, Scott Case, a declarat că rezistența la scăderea autonomiei cauzată de căldură a mașinilor Tesla este cel mai probabil rezultatul utilizării pompelor de căldură în locul sistemelor standard de aer condiționat auto.

Sistemele de pompe de căldură ale modelelor Tesla se ocupă atât de încălzirea în timpul iernii, cât și de răcirea în timpul verii. De asemenea, există ceea ce producătorul auto numește "protecția împotriva supraîncălzirii cabinei" care poate preveni încălzirea excesivă a mașinilor de la bun început, a spus Recurrent.

Recurrent lucrează pentru a aduna date mai detaliate despre ceea ce face căldura extremă autonomiei unui EV, dar Case a spus că acest lucru este dificil deoarece majoritatea deplasărilor se fac în prima parte a zilei, când temperaturile nu sunt atât de ridicate.

Dallas, de exemplu, a avut o temperatură maximă de 41 grade pe 18 iulie, "dar nu a depășit temperatura de 35 de grade până la prânz, ceea ce înseamnă că datele de conducere pe care le avem de la o dimineață ca aceea nu ar contribui la setul nostru de date de peste 38 de grade", a spus Case.

În timp ce Tesla evită scăderile mari de autonomie în cele mai fierbinți zile, testările Recurrent au descoperit că în condiții normale de operare, acestea au în medie aproximativ 60% din autonomia estimată de EPA, care este de 576 km pentru Modelul 3 Long Range 2023.

Cea mai recentă val de căldură a arătat că mașinile Tesla nu sunt imune la temperaturile extreme. Carlos Nossa, un om de știință care face naveta de mai multe ori pe săptămână într-un Model 3 2022 între Bellaire, Texas, o suburbie a Houstonului, și Austin, Texas, a văzut cum vremea fierbinte reduce autonomia unui Tesla.

Înainte de valul de căldură, Tesla lui avea între 64 și 80 km de autonomie rămasă când ajungea acasă în Bellaire. În timpul ultimelor două călătorii în Bellaire, Nossa a observat că Tesla lui mai avea doar 16 km și a decis să fie precaut, încărcând parțial mașina la o stație din afara Austinului.

Asta a adăugat 15-20 de minute la naveta lui de trei ore, a spus Nossa. Dar el preferă să adauge acest timp decât să rămână blocat în Texasul rural unde există puține stații de încărcare.

Impactul căldurii asupra bateriilor

Scăderea autonomiei din cauza căldurii extreme are rădăcinile în chimia bateriei, a spus Greg Less, director tehnic al Laboratorului de Baterii al Universității din Michigan.

"Odată ce depășești 40 de grade Celsius, începi să ai o descompunere a stratului de emisie pasivă de pe anod, iar această descompunere va cauza consumul de electrolit lichid, ceea ce va scurta durata de viață a bateriei tale."

Cu toate acestea, Less nu crede că căldura va deteriora bateriile EV deoarece mașinile nu sunt mereu conduse în vreme de 40 de grade, iar EV-urile au sisteme pentru răcirea bateriilor.

Sisteme de răcire: "Toate vehiculele electrice au un sistem de răcire pe bateria lor, și acel sistem de răcire ar putea fi lichid pompat; este probabil un fel de lichid de răcire pasiv, plus flux de aer", a spus Less. "Acesta necesită electricitate; asta va reduce cantitatea de electricitate disponibilă pentru a propulsa mașina pe drum."

Impactul căldurii asupra consumului de energie

Utilizarea crescută de electricitate a unui EV la temperaturi ridicate are un impact mai mare asupra autonomiei bateriei decât căldura directă, a spus Less.

"Folosești ventilatorul mai tare, circuli refrigerantul mai repede", a spus Less. "Toate aceste lucruri consumă mai multă electricitate. Deci, asta va reduce autonomia."

În timp ce mașinile electrice sunt o alternativă ecologică și economică la autovehiculele tradiționale, autonomia lor poate fi afectată de variații extreme de temperatură. Cu toate acestea, cu dezvoltarea continuă a tehnologiei, se speră că aceste probleme vor fi rezolvate în viitorul apropiat.