Dlaczego gęstość energii to nie wszystko? Rzeczywista sprawność baterii w codziennej eksploatacji. To naprawdę ciekawe rzeczy dla nas… użytkowników EV.
Nie każda bateria o dużej pojemności daje lepszy zasięg. W świecie elektromobilności, liczy się nie tylko gęstość energii, ale też sprawność układu, zarządzanie temperaturą i oprogramowanie BMS. To jak naczynia połączone. I zaraz przekonacie się o tym.
Mit pojemności, czyli dlaczego większe nie znaczy lepsze?
W branży elektromobilności lubimy liczby. Im więcej kilowatogodzin, tym lepiej, przynajmniej na papierze. Ale rzeczywistość jest bardziej złożona. Dwie baterie o tej samej pojemności nominalnej, mogą dawać zupełnie różne efekty w praktyce, bo kluczowa jest sprawność całego układu energetycznego, a nie tylko ilość zgromadzonej energii.
Napęd musi być wydajny, tak aby maksymalnie wykorzystał z jak najmniejszymi stratami naszą energię, którą codziennie „upychamy” w domowym zaciszu, do baterii naszego elektryka.
W praktyce różnice między deklarowaną a rzeczywistą pojemnością sięgają nawet 10–15%, a na dłuższą metę, wraz z degradacją ogniw, ten dystans jeszcze rośnie. Dlatego gęstość energii, choć brzmi dumnie, nie zawsze przekłada się na realny zasięg.
Temperatura – największy wróg wydajności
Każde ogniwo ma swój „komfort cieplny”. Zbyt niska temperatura, ogranicza zdolność przyjmowania i oddawania prądu, a zbyt wysoka przyspiesza degradację. W autach bez aktywnego chłodzenia baterii, pakiety są dużo bardziej narażone na degradację. Szczególnie podczas upałów, w gorące letnie dni.
Ogromna moc ładowania 253 kW, plus upał, prawie 40 stopni Celsjusza, nie wróży baterii niczego dobrego, niestety…
Dlatego producenci inwestują dziś ogromne środki w zaawansowane systemy termiczne, które utrzymują baterię w optymalnym zakresie 25–48°C. Tesla, Hyundai czy BMW pokazują, że odpowiednie zarządzanie ciepłem, może zwiększyć efektywność nawet o kilka procent, a w dłuższej perspektywie – wydłużyć życie ogniw o lata.
To jest fakt. Nie żaden wydumany żart. Mamy na to dowody, bo mądrzy naukowcy, mają już ogromne doświadczenie w badaniu pakietów trakcyjnych, pochodzących z aut, które mają na liczniku nawet milion przejechanych kilometrów. Oraz wiele lat elektromobilnego życia😉.
BMS to cyfrowe serce baterii
Z pozoru to tylko elektronika sterująca, ale w praktyce BMS (Battery Management System) decyduje o tym, ile energii faktycznie wykorzysta kierowca. Dobrze skalibrowany BMS potrafi „odświeżyć” zasięg po głębokich cyklach ładowania. Zoptymalizować bilans ogniw i utrzymać ich równowagę napięć. (O tym wkrótce w jednym z naszych kolejnych artykułów).
Z kolei źle zaprojektowany system, potrafi zaniżać dostępny zakres SoC (state of charge), pozostawiając 5–10% energii w rezerwie „na wszelki wypadek”. W efekcie samochód z większą baterią, może przejechać mniej kilometrów niż konkurent z mniejszą, ale lepiej zarządzaną, jeśli chodzi o zużycie energii.
Rzeczywista sprawność, czyli gdzie giną kWh?
Energia „ucieka” w wielu miejscach: w falowniku, przetwornicy, systemie ogrzewania, klimatyzacji czy samym procesie ładowania. W typowym EV około 10–12% energii z gniazdka, nigdy nie trafia do kół. W zimie ta strata potrafi wzrosnąć nawet do 20%, bo energia idzie na ogrzewanie baterii i wnętrza. Niestety bateria musi być podgrzana do odpowiedniej temperatury, aby funkcjonowała w sposób optymalny i najbardziej wydajny. Co w zimowych ujemnych temperaturach, wcale nie jest takie łatwe.
Dlatego porównując samochody elektryczne, warto patrzeć nie tylko na pojemność akumulatora, ale na sprawność całego układu napędowego. Od przyjęcia energii po jej wykorzystanie na drodze.
Inteligentna energia zamiast wielkiej baterii
Przyszłość nie należy do aut z największymi akumulatorami, ale do tych, które potrafią najlepiej wykorzystać każdą watogodzinę. Gęstość energii, to tylko początek historii. Prawdziwa innowacja kryje się w oprogramowaniu, chłodzeniu i precyzyjnej kontroli przepływu energii. Bo w elektromobilności, tak jak w życiu, nie chodzi o to, ile masz, ale jak to wykorzystujesz😉.