Zasięg samochodu elektrycznego a szybkość i temperatura. Im szybciej jedziesz, tym mróz ma mniejsze znaczenie

Kto jeździł na mrozie samochodem elektrycznym, wie, że przy krótkich dystansach zużycie potrafi być kolosalne: auto się odmraża, nagrzewa kabinę, nagrzewa baterię. Jednak im wyższa szybkość jazdy, tym temperatura ma mniejszy wpływ na samochód, a coraz ważniejsze stają się opory powietrza. Przy 140 km/h pokonamy podobny dystans na baterii przy 20, 0 i -20 stopniach Celsjusza. Takie wnioski ma Geotab, firma zajmująca się monitoringiem pojazdów.

Aktualizacja 2023/02/25, godz. 6.16: w wykresie nr 2 dwie linie były podpisane odwrotnie. Skorygowane po uwadze Czytelnika, Pana Michała. Dziękuję!

Co ma największy wpływ na zasięg samochodu elektrycznego

Przede wszystkim: pojemność baterii oraz zużycie energii. Mniejszy samochód z mniejszą baterią przejedzie podobny dystans, jak większy z większą. Na przykład realne zasięgi VW ID.3 62 (58) kWh i VW ID.4 82 (77) kWh przy tym samym silniku (150 kW/204 KM) są do siebie zbliżone, szczególnie podczas jazdy w trasie, a to dlatego, że VW ID.4 jest autem większym, ma większe felgi i jego nadwozie stawia większy opór.

Przy tym samym samochodzie z taką samą baterią ważna jest pogoda: temperatura na zewnątrz i szybkość jazdy (wiatr doliczamy do szybkości jazdy). Oto modelowe dane dla samochodu z baterią o pojemności 65 kWh, który został stworzony przez Geotab na podstawie 350 000 przejazdów 500 samochodów trwających w sumie 180 000 godzin (źródło):

Zasięg modelowego samochodu elektrycznego w zależności od temperatury i szybkości jazdy. Zwróć uwagę, że potwierdza się to, co redakcja Elektrowozu wyliczyła już wcześniej: jazda z szybkością 120 km/h sprawia, że realny zasięg to około 60 procent tego, co wynika z WLTP (c) GeoTab

Przy optymalnej temperaturze (20 stopni Celsjusza) dystans wynikający z procedury WLTP dałoby się pokonać przy 46 km/h. To taka wartość-widmo, bo w mieście trudno o taką średnią, a poza miastem z reguły jeździmy szybciej. Gdy temperatura spada, spada zasięg, bo zmniejsza się pojemność baterii (proces odwracalny) i konieczne jest dogrzewanie ogniw i zapewnienie komfortu ludziom.

Temperatura i szybkość a zasięg auta elektrycznego

Im różnica temperatur między wnętrzem baterii a kabiną jest wyższa, tym bardziej trzeba grzać. Pompy ciepła przestają sobie dawać radę przy kilku stopniach Celsjusza, samochód musi wybrać, czy chce przemrozić ogniwa (duży spadek pojemności i zasięgu), czy może zużyć część energii na ich ogrzewanie (spadek pojemności i zasięgu). Słodką tajemnicą producentów jest to, jaką strategię obiera BMS przy konkretnych warunkach. Zapewne miesza przechładzanie z dogrzewaniem, by zoptymalizować zasięg – ale może nie? Może sprawdził, że lepiej jest po prostu zmusić kierowcę do zjechania na stację ładowania?

Im szybciej jedziemy, tym mniejsze znaczenie ma temperatura, a istotniejsza staje się sama prędkość jazdy. Opory powietrza rosną wraz z kwadratem szybkości, więc gdy przy 80 km/h mamy jeszcze ~470 (20 °C), ~400 (0 °C) i ~320 km (-20 °C), to przy 120 km/h robi się już z tego około 360, 320 i 280 kilometrów. Przy 140 km/h samochód przejedzie około 250 kilometrów przy dużym mrozie i nieco ponad 300 przy komfortowych 20 stopniach Celsjusza. Procentowo różnica nadal jest spora (~24 proc.), jednak w trasie nie byłaby szczególnie odczuwalna.

W materiale źródłowym jest też wykres dla samochodu dostawczego. Przy dużej bryle ze sporymi oporami powietrza, wpływ temperatury na zasięg staje się trudny do zauważenia już przy 60-70 km/h (linie przerywane).

Ta informacja jest szczególnie ważna dla tych, którzy lubią jeździć co najmniej tyle, ile na danym odcinku przewidują przepisy. Większa szybkość sprawia, że energia zużyta na ogrzewanie kabiny i baterii staje się nieistotnym wydatkiem. Również dlatego, że baterię (ogniwa) rozgrzewają chemiczne procesy oddawania energii, podobna sytuacja ma miejsce w silnikach (straty cieplne).