Износ батареи электромобиля во время его эксплуатации

Этот вопрос является одним из основных для такого вида машин. Износ батареи электромобиля определяет его возможности с течением времени.

Износ батареи электромобиля является объективны процессом, на который можно существенно повлиять

Важно то, что этим процессом можно в определенной мере управлять самому владельцу электрокара. Для этого необходимо, во-первых, понимать, что литий-ионные аккумуляторные батареи имеют некоторые своеобразные природные свойства. Во-вторых, исполнять несколько важных рекомендаций по эксплуатации источника питания, и в первую очередь по зарядке.

Износ батареи электромобиля – как продлить ее жизнь

Однозначно то, что любой аккумулятор не вечный. Процесс его износа неизбежен. К такой реальности нужно относится спокойно. Вопрос только в том, насколько быстро это произойдет. И продлить срок эксплуатации вполне реально. Часто, говоря об износе батареи, употребляют такой термин, как деградация. Это примерно то же самое. В любом случае износ или деградация по своей сути отражают падение, ухудшение свойств батареи.

Основные жизненные параметры аккумулятора

Емкость источника питания – это главный показатель. Характеризует максимальный объем принимаемого, хранимого и выдаваемого заряда.  При покупке нового электрокара она максимальная (номинальная), то есть равна 100%. Если машина уже была в эксплуатации, то, имея ввиду износ батареи электромобиля, следует говорить об остаточной емкости. Она выражается в процентах от номинальной. Такой показатель называется SOH (State of Health, в дословном переводе – «состояние здоровья»).

Состояние аккумуляторной батареи электромобиля оценивается несколькими показателями

Измерить величину SOH можно через бортовую сеть электромобиля при помощи специального оборудования по диагностике. Уменьшение этого показателя от 100% и называется остаточной емкостью. Она характеризует снижение дальности хода и падение мгновенной мощности (крутящего момента) при разгоне.

Оценивать дальность хода при этом следует осторожно. Ведь на нее влияют также стиль вождения, рельеф местности, вес перевозимого груза и количество пассажиров, использование кондиционера и других вспомогательных устройств.

EOL (End of Life — в переводе «конец жизни») – показатель конца жизненного цикла аккумулятора. Учитывает число проведенных зарядов и разрядов источника питания. При достижении предельного порога заявленные производителем характеристики емкости и мощности батареи не гарантируются.

На EOL влияет много факторов. В их числе, например, тип электромобиля, производитель батареи и другие. Поэтому этот показатель определяется индивидуально для каждого электрокара. Принято считать, что если SOH источника питания достиг уровня 80%, то EOL уже в обозримом будущем.

Что влияет на износ батареи электромобиля и как продлить ей жизнь

Здесь несколько основных факторов. Во-первых, количество циклов заряд — разряд. Это объективный процесс, которого не избежать. Если вы эксплуатируете машину на электрической тяге, соответственно ее батарею нужно постоянно периодически заряжать. Накапливая число циклов, автоматически приближается EOL. Как говорится, ничего не поделаешь, ведь машина приобреталась для того, чтобы ездить. Другое дело, как выполнять зарядно-разрядный процесс.

Износ батареи электромобиля зависит от уровней зарядки и разрядки

Это второй фактор, который влияет на износ батареи электромобиля. Вредными для нее считаются, как разряд «в ноль», так и заряд до полных 100%. Такова особенность литий-ионных аккумуляторов, установленная при исследованиях. Поэтому всегда лучше начинать очередной цикл зарядки при остаточных 20% заряда.

Важно помнить, что если источник питания подошел к такому порогу, то не нужно его оставлять на этом уровне, прекратив дальнейшую езду. На отстое он сядет полностью за счет саморазряда, поскольку аккумулятор имеет такое свойство. Поэтому держать электромобиль нужно однозначно с заряженной батареей.

Частый выход за пределы этих параметров способствует ускоренной деградации. Заряд до 100% можно смело делать перед самым началом длительной поездки.

Скорость и уровень зарядки

Скорость зарядки является третьим важным фактором, влияющим на износ батареи электромобиля. Оптимальным для его «здоровья» является время от трех часов и больше. Это зарядные устройства переменного тока AC (Alternate Current). В обиходе их называют «медленными». Поэтому предпочтительнее пользоваться ими.

Медленная зарядка электромобиля от домашнего зарядного устройства переменного тока

Однако если электромобиль способен заряжаться быстро, то почему бы не пользоваться такой возможностью? Тогда для вас, кроме медленных зарядок, доступны и скоростные – DC (Direct Current). Это устройства постоянного тока, способные восстановить заряд батареи за несколько десятков минут, поэтому называются «быстрыми».

Скоростной зарядный терминал постоянного тока Supercharger

Здесь следует сказать, что не на каждом электромобиле предусмотрены такие возможности. Если не злоупотреблять частотой пользования скоростной зарядкой, то это не особенно повлияет на износ батареи электромобиля.

Читайте также: Сверхбыстрая зарядка электромобиля заряжает его за пять минут 

Температура при которой эксплуатируется батарея

Использование электромобиля при температурах, находящихся за пределами рекомендуемых в руководстве по эксплуатации, также может сказаться на его преждевременном износе. В среднем диапазон достаточно широк – от минус 15 до плюс 35 градусов Цельсия. Так что в большинстве случаев особых рисков нет.

Однако следует помнить, что покупаемую машину могут привезти из очень жарких стран. Тогда на ее историю следует обратить внимание, поскольку износ батареи электромобиля в таком случае уже может быть существенным.

Важно и то, каким постоянным температурным нагрузкам подвергается аккумулятор. Например, у популярного Nissan Leaf он охлаждается воздухом.

Износ батареи электромобиля Nissan Leaf происходит в условиях воздушного охлаждения

А вот многие модели электромобилей получили жидкостное охлаждение батареи. Соответственно в первом случае источник питания постоянно находится при более высоких температурах.

Установлено, что скорость износа аккумулятора японского Nissan Leaf составляет 4,2% в год. А вот, например, у Tesla Model S с принудительным отводом тепла от батареи этот показатель вдвое меньше – 2,3%. Соответственно деградация источника питания у японской модели будет более интенсивной.

Износ батареи электромобиля — стоит ли волноваться

Сразу можно ответить, что не нужно сильно переживать. Установлено, что деградация аккумулятора в среднем составляет около 2,3% в год.

Отсюда можно сделать расчет. За 5 лет получим 11,5 %. Тогда при дальности пробега на полностью заряженном аккумуляторе, например, в 200 километров потеря составит 23 километра за пять лет эксплуатации. Много это или мало, решать каждому, но, похоже, цифра не критическая.

Интересно, что сам процесс происходит так, что сначала наблюдается относительно резкое падение. Затем он замедляется, и только в конце срока эксплуатации батареи ее емкость резко снижается.

Источник питания современного электромобиля вполне надежен и может исправно служить долгое время

Чтобы износ батареи электромобиля происходил в предусмотренном автопроизводителем режиме следует придерживаться нескольких простых условий.

Во-первых, следует отдавать предпочтение медленной зарядке на переменном токе. Терминалы на постоянном токе рекомендуется использовать не более трех раз в месяц. Это не отразится на ускоренном износе батареи.

Во-вторых, заряжайте электромобиль столько раз, сколько нужно. Экономить на числе циклов заряд-разряд не стоит. Частое использование полезно, а не наоборот.

В-третьих, не допускайте длительных простоев электромобиля при минимальном заряде батареи (менее 20%). Зарядите ее до нужного предела (желательно 80%), и тогда автомобиль можно оставить на долгий период.

Наконец, по возможности организовывайте отстой электромобиля в местах, где минимум солнечного света.

Приблизившись к этим рекомендациям, износ батареи электромобиля будет протекать согласно предусмотренным срокам компании-изготовителя.

Читайте также: Питание электромобилей получает новые возможности

Автор: Сергей Морозов

Источник: geotab