Vprašanje zimskega dosega električnih vozil se v zadnjih letih pojavlja vedno pogosteje – ne le med potencialnimi kupci, temveč tudi med uporabniki, ki so z električnim pogonom že živeli skozi eno ali več zim. Čeprav tudi pri vozilih z motorjem z notranjim zgorevanjem pozimi pride do večje porabe goriva, je razlika pri električnih vozilih praviloma izrazitejša in tudi bolj opazna. Razlogov za to je več, od fizikalnih lastnosti baterij do načina ogrevanja potniške kabine in samega baterijskega sklopa.
Kot pojasnjuje Andrej Pečjak iz Skupine Metron – Rešitve za polnjenje električnih vozil, so osnovni zimski vplivi na porabo pri vseh vozilih podobni. »Doseg je manjši zaradi zimskih gum in večjega zračnega upora, ki nastane zaradi gostejšega zraka. Vendar ta razlika ni tako opazna, saj je domet pri vozilih z motorjem z notranjim izgorevanjem večinoma večji in se zato izguba dometa med 5 in 10 odstotkov skoraj ne pozna,« pravi Pečjak. Pri električnih vozilih pa se poleg že opisanih »klasičnih« izgub pridruži še ključni dejavnik – energija za ogrevanje.
Baterija na mrazu in energija za toploto
Največja razlika med električnimi vozili in klasičnimi avtomobili je v viru toplote. Vozila z motorjem z notranjim zgorevanjem imajo pozimi na voljo obilico tako imenovane »odpadne toplote«, ki nastaja kot stranski produkt neučinkovitega zgorevanja goriva. Ta toplota se praktično brez dodatne porabe uporablja za ogrevanje potniške kabine, zato voznik klasičnega avtomobila praviloma ne razmišlja o tem, koliko energije porabi za gretje – ta je že »plačana« z gorivom, ki ga motor tako ali tako porablja za pogon.
Električno vozilo te rezerve nima. Elektromotor je zelo učinkovit in pri delovanju proizvaja bistveno manj toplote, kot je je potrebno za ogrevanje kabine. Vsak topel zrak, ki pozimi ogreje notranjost vozila, pomeni neposredno porabo električne energije iz baterije. Ogrevanje kabine tako ni več postranski proces, temveč eden glavnih porabnikov energije, zlasti pri kratkih vožnjah, ko se vozilo še ni ogrelo in sistem deluje z največjo močjo.
Hkrati nizke temperature vplivajo tudi na samo baterijo, ki je srce električnega vozila. Pri mrazu se v baterijskih celicah upočasnijo kemijski procesi, kar pomeni, da baterija v danem trenutku ne more oddati ali sprejeti energije tako učinkovito kot pri optimalnih temperaturah. »Baterija na mrazu kapaciteto izgubi in jo, ko se segreje, spet dobi. Zato večina sodobnih avtomobilov segreva baterijo, kar pomeni dodatno izgubljenih nekaj kWh. Če vozilo baterije ne ogreje, je ta izguba še večja zaradi zmanjšane kapacitete,« pojasni Andrej Pečjak. Pomembno pa je poudariti, da pri tem ne gre za trajno izgubo kapacitete: ko se baterija segreje na delovno temperaturo, se njena uporabna energija v veliki meri povrne.
Prav zaradi tega večina sodobnih električnih vozil uporablja aktivno ogrevanje baterijskega sklopa. Sistem baterijo segreva bodisi že med vožnjo bodisi pred njo, kar omogoča boljše delovanje, višjo razpoložljivo moč in tudi hitrejše polnjenje. »Če ima avto toplotno črpalko, porabi pri temperaturi okrog ledišča pol manj energije za ogrevanje kot vozilo s klasičnim gretjem, torej z vgrajenim 'bojlerjem' ali zračnim grelcem,« pove Pečjak. Prav tu se pokaže tehnološki napredek zadnjih let. Električna vozila prve in druge generacije so imela pozimi bistveno slabši doseg, saj so uporabljala enostavne električne grelce, pogosto brez naprednega toplotnega upravljanja baterije. Sodobnejši modeli, zlasti tisti po letu 2022, pa so bistveno učinkovitejši.
Kot pojasnjuje Andrej Pečjak, je težko oceniti, koliko kilovatnih ur energije izgubi avto zaradi ogrevanja baterije in koliko zaradi ogrevanja kabine. »Tudi kabine se med seboj razlikujejo. Nekatere so bolj, druge manj izolirane, ene večje, druge manjše,« pravi.
Zaradi kombinacije vseh teh dejavnikov – večje porabe za ogrevanje kabine, dodatne energije za ogrevanje baterije in slabšega izkoristka baterije v hladnem stanju – se lahko pri temperaturah okoli –10 stopinj Celzija doseg električnega vozila zmanjša za približno 20 do 35 odstotkov. Razlike med modeli pa so pri tem zelo velike, na kar načeloma vpliva tudi cena vozila: cenejši modeli imajo pogosto manj učinkovite ali osnovnejše toplotne črpalke, dražji pa praviloma naprednejše sisteme z boljšim izkoristkom.
Kaj lahko storimo?
Dobra novica je, da lahko voznik z nekaj premišljenimi navadami zimski padec dosega precej omili. »Če imate garažo, naj bo avto v garaži,« pravi Pečjak, saj je temperatura v njej ponavadi višja kot na prostem. »Če imate vozilo čez noč priključeno na polnilnico, mu nastavite ogrevanje kabine in predgretje baterije vsaj 15 minut preden se z njim odpeljete. Tako bo vožnja veliko udobnejša in stopil se bo led, če je avto na prostem. Pri tem bo šla energija za ogrevanje baterije in kabine neposredno iz vtičnice, zato dometa ne bo skrajšalo,« še pojasnjuje.
Podobno velja za hitro polnjenje. Večina sodobnih vozil omogoča predgretje baterije pred prihodom na hitro polnilnico, s čimer poskrbimo za optimalno temperaturo baterije, na hitri polnilnici pa bomo približno pol manj časa kot v primeru, ko je baterija hladna. »Medtem ko vozilo hitro polnite, vklopite ogrevanje 'na polno', ker bo šla energija ponovno neposredno iz polnilnice, kar ne bo upočasnilo polnjenja, kabina pa bo segreta,« svetuje Pečjak in dodaja, da visoke hitrosti nad 120 kilometrov na uro porabijo več energije zaradi večjega zračnega upora in tudi bolj hladijo kabino, zato je priporočljivejša zmerna hitrost. Vendar pozor: »Zelo počasna vožnja lahko pri vozilih brez toplotne črpalke porabi več energije, ker vožnja traja dlje časa, ogrevanje kabine pa je vezano na čas in ne na prevoženo kilometrino,« opozarja.
Realna slika zimskega dosega
Zimski doseg električnih vozil je rezultat seštevka več dejavnikov: fizike baterij, potrebe po toploti, tehnične zasnove vozila in voznikovih navad. Ob tem pa velja poudariti, da pozimi doseg oziroma poraba ni izziv le za električna vozila. Tudi avtomobili z motorjem z notranjim zgorevanjem v mrazu porabijo več, saj zimske gume povečajo kotalni upor, gostejši zrak zračni upor, motor pa na kratkih relacijah deluje manj učinkovito. Razlika je predvsem v tem, da se pri električnih vozilih to bolj opazi: ker je osnovni doseg pogosto nižji, vsaka odstotna izguba hitreje postane vidna, dodatno pa električni pogon nima »odpadne toplote« motorja, zato mora energijo za toploto – za kabino in baterijo – jemati neposredno iz baterije.
Kljub temu so zimske izgube pri sodobnih električnih vozilih manj problematične kot pred desetletjem, saj so toplotni sistemi in upravljanje baterije bistveno učinkovitejši. Z nekaj pravilnimi navadami, kot sta predgretje na polnilnici in zmernejša vožnja, pa se da padec dosega v praksi precej omiliti.
