Vinteren kommer, og hvis du eier et elektrisk kjøretøy, må du begynne å gire opp – men hvorfor?
Vel, fordi ytelsen til ditt elektriske kjøretøy tar en toll når temperaturen begynner å falle, og det er et par ting som er viktig å vite om bruk og stell av elbilen din i vinter.
Hvor stor rekkevidde mister elbilen din på grunn av kaldt vær?
Hvis du har brukt en smarttelefon under iskalde forhold, vet du at batteriytelsen får et slag når temperaturen går under minusgrader.
Ettersom elektriske kjøretøyer bruker lignende batterikjemi, reduseres ytelsen også når temperaturen synker. Ikke bare dette, ifølge tester utført av American Automobile Association (AAA) i 2019 [PDF], kjørerekkevidden redusert med 12 prosent ved 20 grader Fahrenheit sammenlignet med 75 grader Fahrenheit. Denne reduksjonen i rekkevidde økte til 41 prosent når kupévarmeren ble brukt.
Derfor er det trygt å si at rekkevidden til elbilen din reduseres når det er kaldt ute, men hvorfor skjer dette?
Vel, det er to hovedfaktorer, men før vi går inn i det, la oss prøve å forstå litium-ion-batterier.
Hvordan fungerer litiumionbatterier?
Enkelt sagt, batteriet på kjøretøyet ditt omdanner kjemisk energi til elektrisk energi. For å gjøre dette bruker den tre ting en katode, anode og en elektrolytt.
Anoden danner batteriets negative pol og har en høy tetthet av elektronrike litiumatomer. Disse atomene er fanget i et lag med grafitt og ønsker å kvitte seg med det ene valenselektronet sitt for å bli stabilt. Denne tendensen til atomer til å miste elektroner er kjent som elektropositivitet, og litium som er et metall, er veldig elektropositivt.
På katoden har vi koboltoksid som danner den positive terminalen. Denne terminalen er positivt ladet ettersom koboltatomene har mistet elektroner til oksygen og har en høy tendens til å få elektroner. Denne tendensen til et atom til å få elektroner er kjent som elektronegativitet.
For å oppsummere, litiumatomene ved anoden ønsker å miste elektroner, mens kobolten på katoden ønsker å få elektroner. På grunn av dette beveger elektroner seg fra den negative terminalen til den positive terminalen, og det er denne bevegelsen av elektroner som genererer elektrisitet.
I tillegg er det plassert en elektrolytt mellom anoden og katoden, som gjør at litiumionene kan bevege seg fra anoden til katoden.
Den nevnte prosessen skjer under utlading, og det stikk motsatte skjer under batterilading.
Hvorfor reduseres rekkevidden til elbilen din om vinteren?
Nå i et hypotetisk miljø bør reaksjonen ovenfor fortsette å løpe for alltid, men som vi alle vet, varer ikke batterier evig. Dette skyldes andre reaksjoner som forbruker de elektronrike litiumatomene, og forringer batteriets ytelse. Disse reaksjonene skjer med forskjellige hastigheter ved forskjellige temperaturer.
Derfor definerer celleprodusenter en rekke temperaturer der batterier kan fungere optimalt. For litium-ion-batterier er utladningstemperaturen mellom -4 og 140 grader Fahrenheit, mens ladeområdet er mellom 0 og 45 grader Fahrenheit.
Dette viser tydelig at litium-ion-batterier kan lades ut ved temperaturer under null, men det anbefales ikke å lade dem samtidig. Litium-ion-batterier gir også den beste utladningsytelsen ved romtemperatur, og i ekstreme situasjoner blir ytelsen dårligere.
Årsaken til denne degraderingen er som følger.
Når du lader litiumionbatteriet, trekker laderen litiumioner fra katoden, konverterer dem til litiumatomer ved å legge til et elektron, og legger dem inn i grafitten på katoden.
Når temperaturen synker, interkalerer ikke litiumatomene i grafitten; i stedet dekker de overflaten av anoden og forårsaker litiumbelegg. Dette litiumpletteringsfenomenet omdanner de ellers elektropositive litiumatomene til et inert metall. På grunn av dette går antallet litiumatomer som er tilgjengelige for å gi frie elektroner ned - noe som reduserer batteriets ytelse.
Litiumbelegget øker når det brukes høy ladestrøm.
På den annen side, når batteriet lades ut, må litiumionene bevege seg fra anoden til katoden. I løpet av denne prosessen må ionene bevege seg gjennom elektrolytten, men når temperaturen synker, avtar denne prosessen ettersom motstanden til elektrolytten øker. Denne økningen i motstand reduserer rekkevidden din elbil tilbyr.
I tillegg til faktorene gitt ovenfor, er batteriet ansvarlig for å holde hytta varm når det er kaldt ute. På grunn av dette må batteriet kjøre både kjøretøyet og varmesystemet, noe som reduserer rekkevidden ytterligere.
10 ting du kan gjøre for å forbedre elbilopplevelsen din om vinteren
Nå som vi har en grunnleggende forståelse av hvorfor ytelsen til elbilen din går ned når temperaturen går under minusgrader, kan vi se på hvordan du kan forbedre elbilopplevelsen om vinteren.
1. Ikke hurtiglad elbilen din i kalde temperaturer
Som forklart tidligere, er litiumbelegg batteriets største fiende under kalde værforhold. Ikke bare dette, men fenomenet øker når ladestrømmen er høy.
Derfor anbefales det at du ikke hurtiglader elbilen når omgivelsestemperaturen er under frysepunktet
2. Lad elbilen din sakte om natten
Hvis du planlegger å reise lange avstander på elbilen din, er det best å lade den til randen om natten ved bruk av nivå 1-lading. Ikke bare vil dette gi deg full lading om morgenen, men det gir også en langsom ladestrøm som ikke skader batteriet.
Ikke bare dette, men hvis du ikke har en oppvarmet garasje for å lade elbilen din, vil sakteladingen holde batteriet varmt og beskytte det mot kalde værforhold.
3. Vær forberedt på lengre ladetid
Ettersom elektrolytten på batteriet blir treg i kaldere vær, tar det lengre tid å lade. Derfor bør du være forberedt på en lengre ladetid mens du lader i kaldere værforhold.
4. Ikke la batteriet være utladet i kalde værforhold
Hvis du ikke skal bruke kjøretøyet over lengre tid, anbefales det å lade det til 70 prosent før du oppbevarer det. Å gjøre dette vil redusere reaksjonene som forringer batteriets helse.
I tillegg til dette bør du ikke forlate kjøretøyet med lav batteriprosent om natten, da det skader batteriets helse.
5. Parker kjøretøyet ditt i oppvarmede rom
Hvis du har en garasje hvor du kan oppbevare bilen om natten, anbefales det å holde omgivelsestemperaturen mellom 68 og 72 grader Fahrenheit.
Å gjøre dette vil redusere de interne reaksjonene som forringer ditt elektriske kjøretøys batteri, og gir bedre batteriytelse over en lengre periode.
6. Forvarm elbilen din før du går ut
Før du drar på jobb, er det best å forvarme bilen sakte mens du gjør dine daglige gjøremål. Ikke bare vil dette holde deg varm når du går ut, men ettersom bilen varmes sakte opp, vil ikke batteripakken være under mye stress når du kjører.
I tillegg kan du også koble laderen til bilen din mens du varmer den opp slik at strømmen hentes fra laderen og ikke batteriene, noe som gir deg større rekkevidde for dagen.
7. Hold varmen på lav
Hvis du planlegger å ta en biltur om vinteren, er varmeapparatet på bilen batteriets største fiende. Selv om det holder deg varm, forringer det batteriets rekkevidde.
Derfor, i stedet for å kjøre varmeren på full gass, er det best å bruke de oppvarmede setene og rattet for å holde hendene og kroppen varme. Dette kunne øke EV-rekkevidden, og du trenger ikke å lade kjøretøyet så ofte.
8. Bruk lavere nivåer av regenereringsbrudd
De fleste elektriske kjøretøy tilbyr ulike nivåer av regenerativ bremsing. Dette gjør at elbilen kan lades når bremsene aktiveres. Når det er sagt, hvis du kjører i kalde værforhold, kan et høyere nivå av regenerering føre til at kjøretøyet sklir på snødekte overflater.
Dessuten vil det høye nivået av regenerativ bremsing gi høye strømmer til batteriet, noe som kan skade det på grunn av de kaldere temperaturene.
9. Bruk Øko-modus
Hvis du ikke planlegger å dra race på elbilen din, er det best å slå på ECO-modus når det er kaldt ute. Å gjøre dette vil gi bedre rekkevidde og redusere belastningen på batteriet – noe som gir bedre batterihelse.
10. Gå gjennom sjekklisten for intern forbrenningsmotor (ICE).
Selv om du kjører en elektrisk kjøretøy er en annen opplevelse enn en ICE, den har fortsatt eksterne komponenter som dekk og vindusviskere, som ikke har det bra i kaldt vær. Derfor anbefales det å skaffe et par nye vindusviskere og snødekk.
Er det trygt å kjøre elbil under frysende forhold?
Et elektrisk kjøretøy gir brukerne en annerledes kjøreopplevelse og kommer med mange klokker og fløyter. Når det er sagt, er kaldt vær et elektrisk kjøretøys akilleshæl, da det hemmer kjemien til batteripakken som driver den.
Eiere av elbiler kan få det beste ut av kjøretøyene sine utstyrt med intelligente batteristyringssystemer og beste håndteringspraksis for elbiler.