Jak temperatura wpływa na realną moc ładowania? Latem i zimą to dwa różne światy. Niestety tak to wygląda, choć wielu z nas aż czerwieni się ze złości. Cóż… to zwykła fizyka!
Ładowarka 350 kW? To jeszcze nic nie znaczy
Kupujesz samochód elektryczny, podjeżdżasz pod ultraszybką ładowarkę HPC o mocy 350 kW i… na ekranie widzisz 55 albo 70 kW. Pierwsza myśl? Ładowarka jest zepsuta.
Tymczasem bardzo często wszystko działa dokładnie tak, jak powinno
Największym ograniczeniem podczas szybkiego ładowania wcale nie jest ładowarka. Nie jest nim nawet samochód. Najważniejszym czynnikiem okazuje się… temperatura akumulatora.
I właśnie dlatego zimą oraz latem ten sam samochód, podłączony do tej samej ładowarki i z identycznym poziomem naładowania baterii, może ładować się z zupełnie inną mocą.
Akumulator ma swoją “strefę komfortu”
Ogniwa litowo-jonowe nie lubią ani zimna, ani przegrzania. Najwyższą wydajność osiągają wtedy, gdy ich temperatura wynosi mniej więcej od 20 do 40°C. W tym zakresie opór wewnętrzny ogniw jest niski, reakcje chemiczne przebiegają sprawnie, a system zarządzania baterią (BMS) pozwala wykorzystać pełny potencjał ładowania.
Jeżeli bateria jest zbyt zimna lub zbyt gorąca, elektronika celowo ogranicza moc. Nie dlatego, że producent chce utrudnić życie kierowcy. Wręcz przeciwnie. To ochrona przed przyspieszoną degradacją ogniw oraz zjawiskiem odkładania się metalicznego litu na anodzie podczas ładowania zimnego akumulatora.
Zima. Dlaczego 250 kW zamienia się w 60 kW?
To najczęstszy scenariusz obserwowany przez kierowców.
Samochód stoi całą noc na mrozie. Akumulator ma temperaturę kilku stopni poniżej zera. Kierowca po kilku minutach jazdy podłącza auto do szybkiej ładowarki.
Efekt?
Zamiast deklarowanych 200–250 kW pojawia się 40, 50 albo 70 kW. Znane przypadki mówią nawet o 6-7 kW i wzroście mocy dopiero kiedy akumulator osiągnie dodatnie temperatury.
To normalne zachowanie. Badania pokazują, że już przy temperaturach około -10°C średnia moc ładowania DC może być o kilkanaście procent niższa niż przy temperaturze około 20°C, a w praktyce różnice bywają znacznie większe, jeśli bateria nie została wcześniej odpowiednio ogrzana. W takich warunkach czas ładowania może wydłużyć się nawet dwukrotnie.
Preconditioning robi ogromną różnicę
Coraz więcej producentów stosuje funkcję przygotowania akumulatora do ładowania, czyli tzw. preconditioning.
Po wybraniu szybkiej ładowarki jako celu nawigacji samochód zaczyna odpowiednio wcześniej podgrzewać lub schładzać baterię. Dzięki temu po podłączeniu do stacji ogniwa osiągają optymalną temperaturę pracy.
W praktyce różnice potrafią być ogromne. Ten sam samochód może rozpocząć ładowanie z mocą przekraczającą 200 kW zamiast kilku czy kilkudziesięciu kilowatów.
Dlatego kierowcy, którzy pomijają nawigację i wpisują adres ręcznie lub korzystają z zewnętrznych aplikacji, często sami odbierają sobie możliwość maksymalnie szybkiego ładowania.
A co dzieje się latem? No… każda moneta ma dwie strony😉!
Powszechnie uważa się, że wysoka temperatura sprzyja szybkiemu ładowaniu. To tylko część prawdy.
O ile lekko rozgrzana bateria rzeczywiście pracuje efektywniej niż zimna, to podczas upałów również pojawiają się ograniczenia.
Po długiej jeździe autostradą, zwłaszcza przy temperaturach powyżej 30-35°C, akumulator może osiągać bardzo wysoką temperaturę. W takiej sytuacji układ chłodzenia intensywnie pracuje, aby zapobiec przegrzaniu ogniw. Jeżeli nie jest w stanie wystarczająco szybko ich schłodzić, BMS również ograniczy moc ładowania.
To właśnie dlatego latem zdarzają się sytuacje, w których kolejne szybkie ładowania podczas dalekiej podróży przebiegają wolniej niż pierwsze.
Nie każda elektryczna “bateria” zachowuje się tak samo
Ogromne znaczenie ma konstrukcja układu zarządzania temperaturą.
Nowoczesne modele wyposażone w aktywne chłodzenie i ogrzewanie/chłodzenie cieczą, takie jak Tesla, Hyundai, Kia, BMW czy Porsche, znacznie lepiej radzą sobie z utrzymaniem optymalnej temperatury akumulatora.
Starsze konstrukcje lub samochody z prostszym systemem zarządzania temperaturą mogą znacznie częściej ograniczać moc ładowania zarówno zimą, jak i podczas upałów.
Dlatego porównywanie wyłącznie maksymalnej mocy zapisanej w katalogu często prowadzi do błędnych wniosków. Znacznie ważniejsza jest realna krzywa ładowania oraz skuteczność zarządzania temperaturą baterii.
Mit, który wciąż powraca
W internecie regularnie można przeczytać, że “ładowarki nie trzymają parametrów”.
Oczywiście awarie się zdarzają, jednak w większości przypadków winowajcą nie jest infrastruktura, lecz temperatura akumulatora oraz jego aktualny poziom naładowania.
Ładowarka dostarcza tyle mocy, ile w danym momencie jest gotowy przyjąć samochód. Ani więcej, ani mniej.
Temperatura jest jednym z najważniejszych czynników decydujących o szybkości ładowania samochodu elektrycznego. To ona często odpowiada za różnice liczone nie w kilku, lecz nawet kilkudziesięciu minutach.
Dlatego patrząc na maksymalną moc ładowania zapisaną w katalogu, warto pamiętać o jednej rzeczy. Liczba 250 czy 350 kW to jedynie potencjał. O tym, ile naprawdę zobaczymy na ekranie ładowarki, decydują przede wszystkim temperatura akumulatora, poziom jego naładowania oraz sposób zarządzania energią przez producenta.
I właśnie dlatego latem i zimą świat elektromobilności wygląda zupełnie inaczej.