Użytkowanie samochodu elektrycznego w zimę
Opublikowano: 13 lutego 2024

Marznące opady deszczu, zamiecie śnieżne czy siarczyste mrozy to tylko niektóre ze scenariuszy, jakie mogą czekać kierowców zimą. Jest to również wyzwanie dla pojazdów, które w tych ekstremalnych warunkach mogą ulegać awarią. Mimo obiegowej opinii problem ten to nie dotyczy tylko samochodów elektrycznych, ale głównie spalinowych.

Ujemne temperatury stanowią wyzwanie dla każdego rodzaju pojazdu. Choć obecnie wiele głosów mówi o problemach w tych warunkach wariantów elektrycznych zasilanych wyłącznie energią elektryczną, to problem nie omija również samochodów spalinowych. Można wręcz powiedzieć, że jest większe prawdopodobieństwo, że w mroźny poranek to właśnie pojazd z silnikiem Diesla czy benzynowym odmówi współpracy. Dlaczego?

2000 potencjalnych problemów

Otóż jednostka spalinowa mimo dopracowania na przestrzeni ostatnich ponad 150 lat posiada ponad 2000 ruchomych części. Każdy z tych elementów ulega zużyciu, a co za tym idzie może być źródłem potencjalnej awarii. Dodatkowo nie można zapomnieć o takich elementach jak układ zasilania, składający się z wysokociśnieniowych wtryskiwaczy (ciśnienie ponad 2000 bar), które rozpylają paliwową mgłę z mikrometrową precyzją.

Siarczyste mrozy, przy dodatkowym niebezpieczeństwie zwiększonej zawartości wody w paliwie, mogą prowadzić do zatkania, się tych elementów, a tym samym uniemożliwić jego rozruch. Nie można pominąć też świec żarowych (w jednostkach wysokoprężnych), które przy zbyt małym natężeniu prądu nie wytworzą odpowiedniego ciepła, a tym samym może nie dość do samozapłonu oleju napędowego, a tym samym rozruchu silnika.

Tego typu problemów nie ma w samochodach elektrycznych. Ich silniki mają około 20 ruchomych części oraz brak świec żarowych czy układu wtryskowego. Jedynym newralgicznym elementem jest 12 V akumulator, który podobnie jak w samochodach spalinowych, przy ujemnych temperaturach może się rozładować.

Emisja, którą wdychamy

Mniejsza awaryjność to nie jedyna zaleta samochodów elektrycznych. Do tego grona trzeba doliczyć również ich bezemisyjność. Jednostki spalinowe, zwłaszcza przy niskich temperaturach, charakteryzują się przy rozruchu nadmierną emisją m.in. tlenków azotu (NOX) i innych składników toksycznych, oraz gazów cieplarnianych w tym dwutlenku węgla (CO2). W zależności od wieku samochodu oraz zużycia poszczególnych elementów ta emisja może być nawet kilkusetkrotnie wyższa przy rozruchu zimnego silnika niż po jego rozgrzaniu.

Co gorsza, większość pojazdów przez zbyt krótkie odcinki dróg lub małe prędkości jazdy porusza się przy niedogrzanych silnikach, co również wpływa na zwiększoną emisję. Jest to bardzo niebezpieczne zjawisko, gdyż w miastach transport drogowy jest jednym z kluczowych emiterów substancji toksycznych (w tym właśnie tlenków azotu czy cząstek stałych). To z kolei przekłada się na zwiększoną zachorowalność wśród mieszkańców, a nawet może doprowadzić do śmierci – średnio w Polsce ze względu na zanieczyszczenie powietrza (w tym przez transport drogowy) co roku umiera ponad 40 tys. osób. Pojazdy elektryczne nie emitują szkodliwych substancji – lokalnie przy uwzględnieniu miksu energetycznego kraju – a tym samym nie przyczyniają się do zanieczyszczenia powietrza.

Ciepło na żądanie

Wśród szeregu zalet samochodów elektrycznych nie sposób pominąć kwestii ogrzewania wnętrza. Jak łatwo się domyślić, pojazdy o napędzie konwencjonalnym (a zwłaszcza Diesle) potrzebują czasu na rozgrzanie, aby ciepłe powietrze zaczęło ogrzewać kabinę. Biorąc pod uwagę zakaz rozgrzewania (czy odmrażania) samochodów na postoju – silnik samochodu może pracować 1 minutę, w innym wypadku grozi to mandatem 100 zł, wiąże się to z koniecznością jazdy w zimne w pierwszej fazie podróży. Ponadto ogrzewanie wnętrza pojazdu wpływa również na zużycie paliwa, które zwiększa się nawet o 2 litry na 100 km.

Takich problemów nie uświadczymy w samochodach elektrycznych. Przede wszystkim od razu podróżni otrzymują zadaną temperaturę. Po drugie nowoczesne technologie pozwalają zaplanować odjazd lub włączyć ogrzewanie pojazdu zdalnie, co oznacza, że przychodząc do niego, wnętrze jest już rozgrzane. Trzeba mieć jednak na względzie, że te udogodnienia zużywają energię. W zależności od zastosowanego rozwiązania (elektryczne ogrzewanie lub pompa ciepła) zużycie energii pochłonie kilka procent energii z akumulatora. Producenci pojazdów elektrycznych skłaniają się ku stosowaniu pompy ciepła, gdyż jest ona bardziej wydajna i mniej energochłonna. Średnio przyjmuje się, że ten element odpowiedzialny za ogrzewanie ma mac 5-6 kW.

Ładowanie z wieloma znakami zapytania

Przy okazji tematu eksploatacji samochodu elektrycznego zimą należy wyjaśnić kwestię ich ładowania. Na ten proces znaczący wpływ ma temperatura modułów baterii. Optymalna temperatura to 35-38 st. C. Przy takich parametrach możliwe jest uzyskanie krzywej ładowania zgodnej z założeniami producenta. W innym przypadku (np. zimnej baterii) nie ma co spodziewać się pełnej deklarowanej przez producenta mocy ładowania. Ograniczenie w tym przypadku może być diametralnie. Dla przykładu auto, zamiast osiągnąć moc ładowania rzędu 200 kW w piku może być w stanie przyjąć jedynie 80-90 kW (w piku) – przynajmniej do momentu jej rozgrzania.

Aby zoptymalizować proces ładowania, producenci pojazdów elektrycznych wprowadzili prekondycjonowanie baterii. Jednak jego aktywacja będzie miała wpływ na zużycie energii, które może przyczynić się do wzrostu zużycia energii nawet o kilka kWh/100 km. To jak łatwo się domyślić przełoży się na realny zasięg, który zwłaszcza w mroźne dni może zostać ograniczony nawet o 20 proc. Dlatego, aby zmniejszyć wpływ zimowych warunków na zasięg samochodu elektrycznego, warto w ramach możliwości go garażować.

Przetrzymywanie pojazdu w dodatnich temperaturach powoduje, że system po uruchomieniu nie będzie musiał grzać akumulatora, zużywając nagromadzoną w nim energię. Sytuacją idealną będzie też możliwość jego ładowania w ustalonych warunkach, prądem przemiennym (AC), ograniczając degradację akumulatora, a tym samym zwiększając jego żywotność.

Jazda zimą nie musi być straszna

Pamiętając o kilku ważnych kwestiach w przypadku samochodów elektrycznych, podróżowanie nimi w zimę może być przyjemnością. Mimo zmniejszonych zasięgów pokonywanie nimi setek kilometrów nie stanowi wyzwania. W Polsce jest 5933 punktów ładowania – wynika z PEVO Index prowadzonego przez PSPA, OTOMOTO oraz IBRM Samar. Eleport na mapie kraju już w tym momencie ma prawie 280 punktów ładowania, a w następnych latach będzie sukcesywnie zwiększał tę liczbę. Tylko w 2023 roku nadbałtycka infrastruktura ładowania tego operatora została powiększona o 459%.

materiał opracowany przy współpracy z Eleport Sp z o.o.