Ši žiema elektromobilių vairuotojams pateikė nemalonių siurprizų. Krentant oro temperatūrai, sparčiai tirpsta nuvažiuojamas atstumas ir ilgėja baterijos įkrovimo laikas. Vėl imama svarstyti, ar elektra varomi automobiliai tinka lietuviškam klimatui. Kauno technologijų mokymo centro profesijos mokytojas Rolandas Šertvytis teigia, kad negana vairuotojams klasikinį automobilį pakeisti varomu elektra: „Elektromobilis reikalauja kitos mąstysenos.“ Elektromobilių specialisto teiraujamės, kokias klaidas dažniausiai daro vairuotojai, kaip teisingai jį eksploatuoti ir kaip kuo ilgiau išsaugoti bateriją.
Žiemą nukritus oro temperatūrai, elektromobilių vairuotojai netruko pastebėti, kad sutrumpėjo nuvažiuojamas atstumas ir pailgėjo įkrovimo laikas. Nuo kokios temperatūros baterijos pradeda „jausti“ šaltį?
Net ir paprastos baterijos pradeda reaguoti oro temperatūrai pasiekus 0 °C ribą. Elektromobiliuose naudojamos ličio jonų baterijos yra sudėtingesnės: čia kitokio tipo celės, sudėtingesnė energijos kaupimo technologija, o pats baterijos blokas turi apsauginius ir izoliacinius sluoksnius. Tačiau tai nereiškia, kad šaltis jų neveikia. Praktikoje jau esant 0– -5 °C, baterijos valdymo sistema ima riboti galią ir įkrovimo greitį. Kai lauke apie –10 °C, poveikis baterijos darbui tampa labai ryškus – mažėja atiduodama galia, lėtėja įkrovimas, trumpėja nuvažiuojamas atstumas. Kuo šalčiau – tuo šie efektai stipresni.
Esant nedideliam šalčiui, baterijos temperatūra krinta lėčiau nei aplinkos, nes ją šiek tiek saugo automobilio konstrukcija ir šiluminė masė. Tačiau ilgesnį laiką nusistovėjus –10 °C ir žemesnei temperatūrai, baterijos celės palaipsniui atšąla, keičiasi jų darbo režimas ir automobilis ima elgtis kitaip nei šiltuoju metų laiku.
Pernykštė žiema buvo nepalyginamai švelnesnė. Ar tai galėjo sudaryti klaidingą įspūdį apie elektromobilių galimybes Lietuvos klimato sąlygomis?
Be abejo. Pernai žiema elektromobiliams buvo palanki. Žmonės pamatė, kad gali nuvažiuoti beveik tokį patį atstumą, kokį nurodo gamintojas. Gerą įspūdį sustiprino ir marketingas. Tačiau techniką reikia vertinti realistiškai. Gamintojų deklaruojami nuvažiuojami atstumai nustatomi laboratorinėmis sąlygomis, esant vidutinei temperatūrai. Temperatūrai nukritus žemiau 0, fizikos dėsniai ima viršų. Po keleto metų sulaukėme tikros lietuviškos žiemos ir išryškėjo elektromobilių eksploatacijos niuansai.
Tiesa, ne tik šalta žiema, bet ir karšta vasara elektromobiliams kelia iššūkių. Esant aukštai temperatūrai, baterija intensyviau kaista, todėl jos valdymo sistema riboja galią arba įkrovimo greitį, siekiant išvengti perkaitimo. Esant apie +25 °C, baterija paprastai dar dirba optimaliu režimu, tačiau esant +30 °C ir daugiau, ypač intensyviai važiuojant ar greitai kraunant, aušinimo sistema dirba maksimaliu režimu, o baterijos darbas gali būti ribojamas.
Optimali darbinė elektromobilio baterijos temperatūra yra maždaug nuo +10 °C iki +25 °C. Tokiomis sąlygomis cheminės reakcijos vyksta efektyviausiai, baterija nei perkaista, nei peršąla, o energija naudojama optimaliai.
Sumažėjęs nuvažiuojamas atstumas vairuotojams, suprantama, kelia diskomfortą. Ar galime tikėtis, kad stiprus žiemos šaltis padarys ilgalaikės žalos baterijai?
Ilgalaikė žala įmanoma, tačiau ji labai priklauso nuo eksploatacijos. Jei ilgą laiką laikosi apie –20 °C ir baterija netinkamai naudojama, – pavyzdžiui, automobilis paliekamas visiškai iškrautas, dažnai kraunamas labai šaltas didelės galios įkrovimo stotelėse arba nuolat kraunamas iki 100 proc. – baterijos degradacija gali paspartėti. Tokiais atvejais per kelerius metus baterijos talpa gali sumažėti reikšmingiau nei įprasta. Tačiau tinkamai eksploatuojant šiuolaikinį elektromobilį, vien per vieną žiemą baterija neturėtų prarasti didelės dalies talpos.
Didelis karštis taip pat veikia neigiamai – ilgą laiką veikiamos aukštos temperatūros baterijos celės greičiau sensta, todėl ilgainiui mažėja jų gebėjimas kaupti energiją.
Ką patartumėte vairuotojams, kad žiemą baterija išsikrautų lėčiau?
Pirmiausia – planuoti maršrutą. Su vidaus degimo varikliu varomu automobiliu dažnai važiuojame spontaniškai, o elektromobilis reikalauja daugiau planavimo. Šaltyje baterijai tenka didesnė apkrova. Jei įprastomis sąlygomis žmogui patogu nešti 10 kg, tai šaltyje tas pats svoris jaučiasi gerokai sunkesnis. Elektromobilio baterija į žemą temperatūrą reaguoja panašiai – jos „darbinės galimybės“ sumažėja.
Jeigu yra galimybė, automobilį verta laikyti garaže – net ir nedidelė teigiama temperatūra pastebimai pagerina baterijos darbo sąlygas. Tiesa, dėl drėgmės ir druskų poveikio ilgainiui teks skirti dėmesio garaže laikomo automobilio kėbulo priežiūrai.
Antra – negalima palikti baterijos visiškai iškrautos. Rekomenduojama, kad jos įkrovos lygis nenukristų žemiau maždaug 20 proc. Jei beveik iškrautas automobilis keletą dienų stovi šaltyje, baterijos celėse gali vykti nepageidaujami procesai, kurie prisideda prie talpos mažėjimo. Atėjus šiltajam sezonui nuvažiuojamas atstumas gali šiek tiek padidėti, tačiau prarasta talpa jau nebeatsistatys.
Trečia klaida – nuolatinis krovimas iki 100 proc. Kasdieniam naudojimui optimalu krauti iki 80–90 proc. Be to, stabdant elektromobilis generuoja energiją. Jei baterija pilnai įkrauta, regeneracija ribojama, o energija tiesiog prarandama.
Daugelis vairuotojų, persėdę iš tradicinio automobilio, nežino, kad šaltos baterijos krauti nerekomenduojama. Tokiu atveju įkrovimas bus lėtas, o baterijos valdymo sistema ribos galią, siekdama ją apsaugoti. Krauti visiškai šaltą bateriją – tarsi bandyti į mažą batą įsprausti per didelę pėdą.
Dėl to elektromobiliai turi baterijos paruošimo (angl. preconditioning) funkciją, kuri prieš įkrovimą pakelia baterijos temperatūrą iki optimalaus lygio. Šią funkciją svarbu naudoti, ypač žiemą.
Didelę reikšmę turi ir vairavimo stilius. Elektromobiliai pasižymi dideliu sukimo momentu, todėl staigus akseleravimas smarkiai didina energijos sąnaudas. Trumpi „lenktynių“ epizodai mieste gali kainuoti dešimtis kilometrų nuvažiuojamo atstumo, o žiemą tai jaučiama dar stipriau.
Elektromobilį patartina vairuoti ramiai ir tolygiai. Nors egzistuoja ir sportiniai elektromobiliai, kasdienėje eksploatacijoje didžiausią įtaką nuvažiuojamam atstumui daro baterijos įkrovos lygis, jos temperatūra, paruošimas įkrovimui ir vairavimo maniera. Be to, reikia nepamiršti, kad kiekvienas įjungtas prietaisas salone – tai papildoma energijos sąnauda.
O kaip komfortas? Žiemą juk norisi šilumos…
Čia tenka ieškoti kompromisų. Vidaus degimo varikliu varomuose automobiliuose šiluma dažniausiai gaunama iš variklio atliekamosios energijos, o elektromobiliuose saloną šildo baterija. Kuo daugiau šildymo – tuo mažesnis nuvažiuojamas atstumas.
Klasikinį automobilį dažnai užkuriame ryte, įjungiame langų džiovinimą, salono ir vairo šildymą. Elektromobiliuose ši procedūra turi būti planuojama – efektyviausia saloną pašildyti, kol automobilis dar prijungtas prie įkrovimo stotelės.
Išmintingas sprendimas – naudoti lokalius šildymo elementus: sėdynių ir vairo šildymą. Taip sunaudojama mažiau energijos, o komforto jausmas išlieka.
Kaip dėl stabdymo ir saugumo žiemą?
Įprastomis sąlygomis elektromobiliai stabdo labai efektyviai, daugiausia dėl regeneracinio stabdymo. Tačiau žiemą, kai baterija šalta ir ribotai priima energiją, regeneracija sumažėja. Tokiu atveju automobilis labiau remiasi mechaniniais stabdžiais, o stabdymo pojūtis vairuotojui pasikeičia. Todėl įprastas „vieno pedalo“ važiavimo jausmas gali būti apgaulingas ir reikalauja didesnio atidumo.
Reikia nepamiršti ir to, kad elektromobiliai yra sunkesni už daugelį analogiškų vidaus degimo varikliu varomų automobilių – dažniausiai jų svoris siekia 1,8–2,5 tonos. Dėl to padangų būklė ir tinkamas slėgis žiemą tampa ypač svarbūs. Šaltu oru slėgis padangose krenta, todėl jį būtina reguliariai tikrinti ir koreguoti.
Jūs sakote, kad elektromobilis – inžinerinis stebuklas, išskyrus bateriją…
Elektromobilis iš tiesų yra labai pažangi technologija, tačiau baterija vis dar išlieka sudėtingiausia ir brangiausia jo dalis. Šiuolaikinės baterijos tarnauja ilgai, tačiau jų senėjimas neišvengiamas. Gamintojai paprastai suteikia 8 metų arba 160–200 tūkst. kilometrų garantiją, per kurią leidžiama tam tikra talpos degradacija. Įsigyjant elektromobilį svarbu suprasti, kad baterija – pagrindinis mazgas, nuo kurio priklauso automobilio vertė ir eksploatacijos ypatumai.
Skandinavijos šalyse elektromobiliai sudaro didelę dalį automobilių parko. Kaip šiauriečiai sprendžia baterijos ir šalčio problemą?
Didelę reikšmę ten turi valstybės parama ir itin gerai išvystyta įkrovimo infrastruktūra. Tankus įkrovimo stotelių tinklas leidžia lengviau planuoti keliones ir sumažina nuvažiuojamo atstumo baimę. Tačiau net ir Skandinavijoje fizikos dėsnių pakeisti neįmanoma – šaltis veikia baterijas taip pat, kaip ir kitur.
Baigiant pokalbį, kokį patarimą žiemai duotumėte elektromobilių savininkams?
Su elektromobiliu reikia elgtis kitaip nei su klasikiniu automobiliu. Kartais juokauju, kad šakute sriubą valgyti galima, bet sudėtinga. Lygiai taip pat ir elektromobilis reikalauja kitokio požiūrio. Dauguma problemų kyla ne dėl pačios technologijos, o dėl to, kad vairuotojai bando ją naudoti pagal jau nusistovėjusius įpročius ir senas žinias. Priimant naujovę reikia keistis ir pačiam.
