Акумулятори для електромобіля - довговічність, асортимент, ціна

Електромобілі поступово завойовують автомобільний ринок, змагаючись за все більшу поширеність і звання реальної альтернативи транспортним засобам з двигуном внутрішнього згоряння. Акумулятор для електромобіля, який є однією з найважливіших і водночас найдорожчих його частин, визначає запас ходу автомобіля і втілює в собі можливості транспортного засобу. Ми пояснюємо, які існують типи акумуляторів для електромобілів, від чого залежить їхній термін служби та скільки за них варто платити.

Типи акумуляторів для електромобілів

Акумуляторна батарея для електромобіля - одна з основних його частин, від якої залежить, серед іншого, відстань, яку автомобіль здатний проїхати на одному заряді, і ціна транспортного засобу (за оцінками, вартість батареї становить близько 30-40% від суми, яку необхідно заплатити за електромобіль). Відразу слід зазначити, що терміни "акумулятор" і "акумуляторна батарея" не є тотожними - акумуляторна батарея призначена для багаторазового використання в результаті підзарядки електроенергією, чого не можна сказати про батарею. Незважаючи на те, що ці терміни відрізняються, їх дуже часто використовують як взаємозамінні, що стосується і цієї статті.

Різні типи акумуляторів для електромобілів відрізняються використанням різних хімічних елементів, а також вагою і терміном служби. Найпоширенішими типами акумуляторів, що використовуються в електромобілях, є літій-іонні та нікель-гідридні батареї. Літій-іонні акумулятори для автомобіля в першу чергу відрізняються високою "щільністю енергії", тобто тривалим терміном служби при відносно невеликій вазі батареї. Електромобіль на літій-іонній батареї здатний проїхати до декількох сотень кілометрів без підзарядки. Крім того, цей тип акумуляторів є відносно довговічним і зменшує виникнення так званого ефекту пам'яті, тобто скорочення часу роботи акумулятора в результаті заряджання до повного вичерпання накопиченої енергії. Літій-іонні акумулятори використовуються не тільки в автомобільній промисловості, а й в електронній, наприклад, у виробництві смартфонів і ноутбуків.

Акумуляторні батареї для електромобілів також базуються на раніше згаданих нікель-метал-гідридних елементах, які є важчими і водночас дешевшими порівняно з літій-іонними акумуляторами. Батареї цього типу мають відносно довгий термін служби, але вони частіше страждають від ефекту пам'яті, ніж літій-іонні батареї, що на практиці означає, що їх потрібно регулярно заряджати. Однак виробники гібридів, що використовують нікель-металогідридні батареї, знайшли рішення цієї проблеми: батарея автоматично відновлює енергію при гальмуванні автомобіля, так що так званий ефект пам'яті не є проблемою для користувача автомобіля. Ці батареї відносно стійкі до високих температур, але в автомобілях, що живляться як від літій-іонних, так і від нікель-металогідридних батарей, використовується ряд систем охолодження для захисту окремих елементів від перегріву, так що використовувані компоненти не становлять небезпеки навіть в екстремальних умовах.

Як довго працюють акумулятори в електромобілях?

Батарея електромобіля може прослужити в середньому 15-20 років, за які транспортний засіб проїде близько 240 000-300 000 кілометрів, але з часом її ємність зменшується. Виробники електромобілів зазвичай пропонують своїм клієнтам гарантію на 8 років роботи батареї - Renault, наприклад, використовує таке рішення, забезпечуючи 160 000 км безпроблемної їзди при ємності батареї не менше 70% в моделі Zoe. Значна кількість виробників електромобілів також надають на них 2-річну гарантію на необмежений пробіг.

Пробіг електромобіля на загальну відстань близько 300 000 кілометрів, що дорівнює майже 1 000 циклів заряджання, може зменшити термін служби батареї до 70-80% від початкової ємності акумулятора. Однак буває, що навіть після пробігу електромобіля на кілька сотень кілометрів параметри його батареї не знижуються до рівня, який перешкоджає вільній експлуатації транспортного засобу. Коли ємність батареї наближається до 70-80% від початкового значення і вона не здатна живити транспортний засіб, її можна використовувати як стаціонарне сховище енергії і лише згодом, приблизно через 30-40 років, утилізувати.

Чи є акумулятор для електромобіля невдачею?

Батареї були захищені від виходу з ладу, серед іншого, шляхом встановлення систем охолодження, але для того, щоб елементи залишалися в хорошому стані, необхідно уникати кількох факторів, які негативно впливають на їхній стан. Чи прослужить батарея електромобіля довго, значною мірою залежить від умов експлуатації автомобіля. Акумуляторам шкодять високі температури, які можуть бути наслідком не тільки погодних умов, але й інтенсивного використання автомобіля (що передбачає швидкий процес розрядки і перезарядки батареї), а також тривалі перерви у використанні автомобіля, особливо якщо батарея після цього повністю розряджається.

Використання швидких зарядних пристроїв може скоротити термін служби акумулятора, особливо якщо на вулиці висока температура повітря. Акумулятор для електромобіля, через своє розташування (виробники більшості електромобілів розміщують батареї плазом в шасі автомобілів), також може бути пошкоджений при зіткненні з транспортним засобом. На сьогоднішній день, навіть якщо можлива поломка акумулятора сталася, відремонтувати його не так складно, як може здатися. Це правда, що вартість заміни акумулятора в електромобілі становить щонайменше кілька десятків тисяч злотих, але дуже рідко виникає потреба в заміні всього акумулятора - зазвичай необхідно замінити лише окремі елементи.

Автовиробники використовують модульні акумулятори, ремонт яких базується на заміні окремих частин. Tesla і Audi, серед інших, вибрали це рішення і часто використовують для ремонту відновлені компоненти батареї - метод, який є не тільки економічно вигідним, але і більш екологічно чистим. Відновлення акумуляторів для електромобілів передбачає комплексну діагностику батареї з подальшим доглядом за компонентами і заміною тільки тих деталей, які вийшли з ладу. Безсумнівно, така послуга набагато дешевша, ніж покупка нового акумулятора для "електрокара", але ціна залежить від багатьох факторів, в тому числі від ступеня несправності і типу батареї.

Види і способи зарядки акумуляторів для електромобілів

Акумулятор для електромобіля можна заряджати різними способами. Найдешевшим і водночас найбезпечнішим для стану батареї є використання побутових розеток зі стандартною мережевою напругою 230 В. Зарядка акумулятора струмом з побутової розетки займає відносно тривалий час, але ніщо не заважає вам залишати автомобіль в гаражі на ніч. Звичайно, цього буде недостатньо для повної зарядки акумулятора, але для підзарядки автомобіля на досить регулярній основі цілком підійде.

Процес заряджання акумулятора в домашніх умовах можна прискорити, використовуючи спеціальний настінний зарядний пристрій, або wallbox. Зазвичай використання системи Wallbox дозволяє заряджати батарею струмом 16 А, чого достатньо для повної зарядки акумулятора за ніч.

З іншого боку, використання зарядного пристрою, доступного на зарядних станціях, є найшвидшим способом живлення електромобіля. При потужності 50 кВт для повної зарядки автомобіля достатньо кількох десятків хвилин, але окремі станції пропонують зарядні пристрої з більшою потужністю, що дозволяє користувачам електромобілів заряджатися ще швидше. Однак потрібно враховувати, що цей варіант не тільки найшвидший, але й досить дорогий.

Ціни на акумулятори для електромобілів

Нові акумулятори для електромобілів - це дорога інвестиція в десятки тисяч злотих. За акумулятор для популярного Nissan Leaf потрібно заплатити майже 100 000 злотих, тоді як згідно з пропозицією BMW, акумулятор для моделі i3 коштує майже 80 000 злотих. Виробництво акумуляторів для електромобілів передбачає експлуатацію важкодоступних родовищ, таких як літій, нікель або кобальт, що призводить до високих цін на батареї. Однак очікується, що сума, яку потрібно буде платити за електромобілі, знизиться, не в останню чергу завдяки розвитку електромобільності та все більшому використанню процесу переробки у виробництві акумуляторів.

Електромобілі викликають суперечки через вуглецевий слід їхнього виробництва та використання раніше згаданих рідкісних металів. Однак слід підкреслити, що ринок електромобілів перебуває на підйомі, а виробники акумуляторів для електромобілів обіцяють зниження цін на них. Тому можна очікувати, що популярність електромобілів буде стрімко зростати протягом наступних кількох років.