Zelta vidusceļš: kāda ir elektromobiļa baterijas optimālā kapacitāte

Mūsdienu elektroauto bažas par kapacitātes un sniedzamības pietiekamību lielā mērā ir atrisinājuši, un ražotāju uzdevums ir atrast optimālo baterijas kapacitāti.

Ja elektromobiļi, kas tirgū parādījās pirms desmit gadiem, salīdzinoši mazo bateriju dēļ sabiedrībā tika uzņemti ar zināmu neuzticību un skepsi, tad tagad pieejamās tehnoloģijas bažas par kapacitātes un sniedzamības pietiekamību lielā mērā ir atrisinājušas, un ražotāju uzdevums drīzāk ir atrast optimālo īpašību kombināciju, kas ļautu veikt pietiekamu attālumu un tajā pašā laikā neatteikties no citām svarīgām lietām – komforta, vadāmības un praktiskuma.

Lielākas baterija automātiski nenozīmē lielāku sniedzamību

Pārskatot šobrīd tirgū pieejamo elektromobiļu klāstu, izvēle ir pietiekami plaša, lai sev piemērotu braucamo spētu atrast jebkurš automobilists.

Piedāvājums sniedzas no maziem pilsētas modeļiem, piemēram, Volkswagen e-up! un kompaktā, bet praktiskā Peugeot e-208 līdz pilsētas SUV Opel Mokka-e un Peugeot e-2008, bet tiem, kuri vēlas lielu un greznu braucamo, ir pieejams Audi e-tron, Mercedes-Benz EQS un citi jaunā viļņa modeļi.

Vairums jaunāko elektromobiļu spēj bez grūtībām ar pilnu bateriju nobraukt vismaz 200 km pat visnelabvēlīgākajos apstākļos, un daudziem autovadītājiem ar to pietiek, it īpaši, ja ikdienas maršruti ved pa pilsētu un piepilsētu. Tomēr, kā saka, apetīte rodas ēdot, un potenciālie pircēji nereti vēlas, lai elektromobilis ar vienu uzlādi spētu nobraukt pēc iespējas vairāk, velkot paralēles ar savu iekšdedzes auto pieredzi.

Daudzi arīdzan sliecas likt vienādības zīmi starp baterijas kapacitāti un veicamo attālumu ar pilnu uzlādi, taču patiesībā sniedzamību ietekmē vairāki faktori.

Lielai baterijai būtu jānodrošina liela sniedzamība, taču, ja tā ir uzstādīta lielā un greznā modelī, kas atbilstoši tirgus tendencēm vairumā gadījumu ir SUV, nobraukuma rezerve automātiski nav lielāka. Tādiem auto ir augsta un plata virsbūve, un liela izmēri diski ar platām, smagām riepām, tādēļ enerģija ir jātērē gan masas paātrināšanai, gan gaisa un rites pretestības pārvarēšanai.

Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Mašīnzinību, transporta un aeronautikas fakultātes Automobiļu katedras pasniedzējs Oskars Irbītis

Automobiļu inženieris norāda, ka tieši tāpēc energoefektīvs elektromobilis pat ar relatīvi mazas ietilpības bateriju, piemēram, 40-50 kWh, ļaus veikt tik pat lielu attālumu, kā smags lielgabarītu spēkrats ar krietni ietilpīgāku bateriju.

Īpaši spilgti tas izpaužas pilsētas apstākļos, kur mazāks un attiecīgi arī vieglāks elektromobilis pēc biežās apstāšanās satiksmē vieglāk uzņem gaitu. Uz šosejas šīs priekšrocības vairs nebūs tik izteiktas, taču, pateicoties nelielai gaisa pretestībai, mazāks auto aizvien var izrādīties efektīvāks.

RTU Mašīnzinību, transporta un aeronautikas fakultātes Automobiļu katedras pasniedzējs Oskars Irbītis

Uzlādes tīkla Eleport vadītājs Kārlis Mendziņš uzskata, ka, izvēloties elektromobili, pirmām kārtām ir jāvērtē pircēja finansiālās iespējas un vajadzības, un nav pareizi orientēties tikai uz baterijas kapacitāti, jo pat ārkārtīgi dārgi modeļi ar lielu bateriju ne vienmēr ir apveltīti ar izcilu nobraukuma rezervi.

Piemēram, Hyundai modelim Kona Electric 64 kWh baterija dod labu nobraukuma rezervi, kamēr Volkswagen ID.4 vai Škoda Enyaq gadījumā tāda pati kapacitāte dažiem braucējiem var izrādīties nepietiekama. Un tad ir tādi elektromobiļi, kā Audi e-tron vai Mercedes-Benz EQC, kam pat 95 kWh var iznākt par maz, jo tie ir lieli, smagi un mazāk efektīvi.

Eleport vadītājs Kārlis Mendziņš

Lieka svara vizināšana

Viens no lielākajiem ražotāju izaicinājumiem, meklējot optimālo baterijas ietilpības un sniedzamības attiecību, ir automobiļa masa. Piemēram, elektriskais Peugeot e-208 sver aptuveni 350 kilogramus vairāk nekā iekšdedzes versija, tomēr zem grīdas uzstādītā 50 kWh baterija nav ietekmējusi ne automobiļa vadāmību, nedz salona un bagāžas nodalījuma ietilpību, un auto ar pilnu uzlādi var nobraukt racionālu 340 km attālumu (WLTP ciklā).

Tehnoloģijas ir attīstījušās tiktāl, ka teorētiski jau tagad automobiļa virsbūvē varētu integrēt baterijas blokus, kas nodrošinātu 800, 1000 km vai pat vēl lielāku sniedzamību, taču galvenais jautājums ir – vai tas ir nepieciešams? Vai ir jēga ikdienā pārvadāt 300-400 kilogramu balastu tikai tādēļ, ka ekstra kapacitāti varētu ievajadzēties vien pāris reižu gadā?

Argumentu noraidošai atbildei ir daudz vairāk. Pirmkārt, būtiski lielāka masa palielina enerģijas patēriņu, tāpēc kaut rezerve ir lielāka, tā ātrāk izsīkst. Otrkārt, smags auto ar lielu bateriju ir grūtāk vadāms un ir mazāk dinamisks, un lielai baterijai ir iespaids uz bagāžnieka vai pat salona telpu.

Nu, un lielas ietilpības baterija, protams, nozīmē ievērojami augstāku elektromobiļa iegādes cenu un lielāku ietekmi uz vidi. Piekritīsit, ka visi uzskaitītie aspekti ir svarīgi, un vienu elementu nevar skatīt ārpus konteksta.

RTU Mašīnzinību, transporta un aeronautikas fakultātes Automobiļu katedras pasniedzējs Oskars Irbītis

Garos braucienos mazāka baterija nav problēma

Autovadītāju vēlme pēc elektromobiļa ar lielu sniedzamību bieži vien saistīta ar to, ka tāds spēkrats var nodrošināt tālsatiksmes braucienus, taču tā pārsvars nav tik viennozīmīgs.

Lūk, piemērs no prakses: Hyundai Ioniq ir salīdzinoši maza baterija, bet auto ir efektīvs un ir ātri uzlādējams, un tad ir Tesla Model S. Gara brauciena pirmo daļu jūs ātrāk paveiksiet, protams, ar Tesla, jo tam ir lielāka nobraukuma rezerve, taču tā kā Ioniq uzlādējams ātrāk un patērē mazāk enerģijas, finišā lielas starpības nebūs; Model S uzlāde vienkārši prasa ilgāku laiku.

Tiesa, ja gribam būtu objektīvi, šāds salīdzinājums ir jāskata konkrētas infrastruktūras kontekstā. Ja tīklu galvenokārt veido 50 kW uzlādes stacijas, jūs varat izmantot vien piekto daļu Tesla uzlādes jaudas potenciāla, un tas proporcionāli ietekmē uzlādes ātrumu. Tāpēc pagaidām situācija ir tāda, ka Latvijā braukt ar vidējas kapacitātes bateriju ir ērtāk.

Eleport vadītājs Kārlis Mendziņš

O. Irbītis arī uzskata, ka mazāka baterija, kādu uzstāda Peugeot e-2008 un līdzīgos spēkratos, īsti neierobežo iespējas veikt lielus attālumus. Ātrās uzlādes stacijām parādoties ne tikai autoceļu tīklā, bet arī pie dažādiem tūrisma un izklaides objektiem, liela baterijas kapacitāte nesniegs izteiktas priekšrocības.

Jaunie elektromobiļi ļauj bateriju līdz 80 procentu līmenim uzlādēt 20-30 minūtēs, un lādiņš ir pietiekams, lai veiktu simtos kilometru mērāmu attālumu. Raugoties reāli, jebkurš braucējs ik pēc pāris stundām vēlas pauzi, lai izdzertu kafiju vai izkustētos, un tipiska “pitstopa” ilgums, jo īpaši braucot kompānijā, ir pietiekams, lai iegūtu rezervi nākamajam ceļa posmam.

RTU Mašīnzinību, transporta un aeronautikas fakultātes Automobiļu katedras pasniedzējs Oskars Irbītis

Autors: Velocita