Styl jazdy może mocno wpływać na baterię auta elektrycznego. Naukowcy wskazali najgorszy nawyk

Gwałtowne ruszanie spod świateł, częste wciskanie pedału przyspieszenia do oporu i jazda wymagająca od akumulatora dużych skoków mocy mogą mieć znacznie większy wpływ na jego kondycję, niż wielu kierowców przypuszcza. Z nowych badań wynika, że sposób prowadzenia samochodu elektrycznego może być jednym z istotnych czynników decydujących o tempie starzenia się baterii.

Naukowcy z Shanghai Dianji University przeanalizowali rzeczywiste dane eksploatacyjne z 15 samochodów elektrycznych poruszających się po chińskim Guangzhou. Obserwacje obejmowały cały 2022 rok, a informacje z pojazdów rejestrowano co 10 sekund.

Badacze przyglądali się m.in. prędkości, napięciu, temperaturze, poziomowi naładowania oraz natężeniu prądu pobieranego z akumulatora. Następnie, wykorzystując metody uczenia maszynowego, podzielili zachowania kierowców na pięć różnych stylów jazdy. Wyniki są szczególnie interesujące dla osób, które korzystają z pełnych osiągów samochodu elektrycznego na co dzień.

Nie wysoka prędkość, lecz gwałtowne przyspieszanie

Najbardziej obciążający dla baterii styl jazdy nie oznaczał po prostu szybkiego poruszania się. Kluczowe okazały się częste sytuacje, w których napęd żądał od akumulatora dużego natężenia prądu. Chodzi przede wszystkim o mocne przyspieszanie, dynamiczne ruszanie przy niewielkiej prędkości oraz powtarzające się sekwencje gwałtownego rozpędzania i hamowania.

To ważne rozróżnienie. Samochód jadący ze stosunkowo wysoką, lecz stałą prędkością po autostradzie może obciążać akumulator inaczej niż auto, które co kilkaset metrów rusza agresywnie spod świateł. W ruchu miejskim taka różnica może mieć szczególne znaczenie. Kierowca, który wykorzystuje natychmiastowy moment obrotowy silnika elektrycznego przy niemal każdym ruszaniu, regularnie wymusza duże skoki poboru energii.

Różnica w obciążeniu baterii była ogromna

W skrajnych przypadkach naukowcy odnotowali bardzo dużą różnicę pomiędzy spokojnym i agresywnym stylem prowadzenia. Według analizy najbardziej dynamiczny sposób jazdy powodował chwilowe obciążenie związane ze starzeniem baterii aż 18,4 razy większe niż najbardziej ekonomiczny styl.

Różnice dobrze widać również w pomiarach natężenia prądu. W grupie najbardziej agresywnych kierowców średnia wartość skuteczna prądu wynosiła 66,02 A. W przypadku spokojnej jazdy było to 20,56 A. Badacze przeprowadzili także symulację, w której zmieniali wyłącznie styl prowadzenia pojazdu, pozostawiając pozostałe warunki bez zmian. Przejście z agresywnej jazdy na ekonomiczną miało obniżyć krótkoterminowy poziom stresu akumulatora o 91,3 proc.

Oznacza to, że kondycja baterii może zależeć nie tylko od temperatury otoczenia czy sposobu ładowania, lecz również od tego, jak kierowca korzysta z osiągów samochodu.

Co może się wydarzyć po 1000 cykli?

Najbardziej przemawiające do wyobraźni są wyniki modelu przewidującego długoterminową degradację. Naukowcy wprowadzili charakterystyki poszczególnych stylów jazdy do modelu starzenia akumulatora. Po 1000 cyklach ładowania i rozładowania bateria użytkowana w najłagodniejszych warunkach miała zachować wyraźnie większą część swojej początkowej pojemności.

Model wskazywał, że przy spokojnym stylu jazdy utrata pojemności mogłaby wynieść około 21,15 proc. W przypadku najbardziej agresywnego prowadzenia prognozowana degradacja wzrosła do 53,22 proc. To około 2,5 raza większa utrata pojemności. Dla właściciela samochodu elektrycznego różnica ma bardzo praktyczne znaczenie. Mniejsza pojemność użytkowa oznacza krótszy realny zasięg, a stan baterii może mieć również wpływ na osiągi i wartość pojazdu na rynku wtórnym.

Akumulator pozostaje przy tym jednym z najdroższych elementów całego samochodu elektrycznego.

Jest jednak ważne zastrzeżenie

Wyników nie należy interpretować jako dowodu, że każda bateria po 1000 cyklach agresywnej jazdy straci dokładnie ponad połowę swojej pojemności. Badacze nie prowadzili tych samych samochodów przez 1000 pełnych cykli, aby później bezpośrednio zmierzyć degradację ogniw. Długoterminowe wartości są wynikiem modelowania opartego na danych z rzeczywistych przejazdów.

Na tempo starzenia się akumulatora wpływa również wiele innych czynników: chemia ogniw, temperatura, sposób ładowania, system chłodzenia baterii, masa pojazdu, ukształtowanie terenu, natężenie ruchu czy częstotliwość pozostawiania auta z bardzo wysokim lub bardzo niskim poziomem naładowania.

Badanie pokazuje jednak wyraźną zależność. Regularne wymuszanie bardzo wysokich prądów może zwiększać obciążenie baterii i przyspieszać procesy odpowiedzialne za jej degradację.

Kierowcy nie muszą jeździć wolno

Wniosek z badania nie jest taki, że samochodem elektrycznym należy zawsze poruszać się powoli. Znacznie większe znaczenie może mieć płynność. Łagodniejsze ruszanie, ograniczenie niepotrzebnych sprintów spod świateł i unikanie ciągłego przechodzenia od mocnego przyspieszania do intensywnego hamowania pozwalają zmniejszyć chwilowe obciążenia układu napędowego.

Dla kierowców oznacza to jeszcze jeden sposób dbania o kosztowny akumulator — obok rozsądnego ładowania oraz unikania skrajnych temperatur. Dotychczas dyskusja o trwałości baterii w samochodach elektrycznych koncentrowała się głównie na ładowaniu. Nowe badanie sugeruje jednak, że równie istotne może być to, co dzieje się pomiędzy kolejnymi wizytami przy ładowarce.

Innymi słowy: na żywotność baterii może wpływać nie tylko to, do ilu procent ją ładujemy, ale także jak często podczas jazdy wykorzystujemy pełną moc układu napędowego.