Запас хода электромобиля зависит не только от емкости аккумулятора, температуры окружающей среды и работы климатической системы. Существенную роль играет манера управления автомобилем — особенно частота резких ускорений и интенсивных торможений, сообщает ABCnews.
Как пишет Science Alert, исследование, основанное на данных реальных поездок 15 электромобилей, показало, что агрессивное вождение создает значительно более высокую нагрузку на тяговую батарею. Согласно расчетной модели, при регулярной эксплуатации в таком режиме деградация аккумулятора может происходить примерно в 2,5 раза быстрее, чем при спокойном экономичном стиле.
Почему батарея электромобиля постепенно теряет емкость
Литий-ионный аккумулятор не перестает работать после достижения определенного количества зарядок. Его характеристики меняются постепенно: по мере эксплуатации максимальная доступная емкость сокращается.
Если новая батарея условно располагает 100% первоначальной емкости, после нескольких лет использования этот показатель может снизиться, например, до 80%. Для водителя это означает прежде всего сокращение расстояния, которое машина способна преодолеть после полной зарядки.
Состояние аккумулятора также может отражаться на эксплуатационных характеристиках электромобиля и его стоимости на вторичном рынке. При этом тяговая батарея остается одним из наиболее дорогих компонентов электрического автомобиля.
По оценкам Международного энергетического агентства, стоимость батареи может соответствовать примерно четверти розничной цены электромобиля. Поэтому скорость ее деградации напрямую связана не только с техническим состоянием машины, но и с потенциальными расходами владельца.
Как исследовали влияние разных режимов езды
Специалисты Шанхайского университета Дяньцзи проанализировали эксплуатационные данные 15 электромобилей, которые использовались в китайском Гуанчжоу. Наблюдения охватывали поездки в городской среде, пригородах и на автомагистралях в течение 2022 года.
Информация о работе автомобилей записывалась каждые 10 секунд. Затем показатели объединяли в интервалы продолжительностью 60 секунд для дальнейшего анализа.
Исследователи учитывали:
- скорость движения;
- силу тока батареи;
- уровень заряда аккумулятора;
- напряжение;
- температуру;
- интенсивность ускорений;
- характер торможений.
После обработки информации все режимы управления распределили по пяти категориям — от максимально плавного экономичного вождения до наиболее агрессивного.
Агрессивное управление увеличивало нагрузку более чем в 18 раз
Наиболее заметные различия ученые обнаружили при оценке кратковременной нагрузки, связанной со старением аккумулятора. Максимально агрессивный стиль создавал показатель нагрузки в 18,4 раза выше, чем экономичный режим.
Основными причинами стали резкие ускорения, интенсивные замедления и высокие значения тока, который аккумулятор должен отдавать силовой установке при большом запросе мощности.
При этом средняя скорость движения автомобилей в группах экономичного и агрессивного вождения существенно не различалась. То есть повышенная нагрузка была связана прежде всего не с самой скоростью, а с тем, насколько резко водитель ее изменял.
Среднеквадратичное значение тока RMS в группе с самым агрессивным управлением достигало 66,02 А. При спокойном eco-driving этот показатель составлял 20,56 А.
Насколько быстрее изнашивается батарея при резких разгонах
Для оценки долгосрочного эффекта исследователи применили математическую модель старения аккумуляторов. Она позволила спрогнозировать изменение емкости после 1000 циклов зарядки и разрядки при разных стилях эксплуатации.
При наиболее спокойной манере управления расчетная потеря первоначальной емкости составила около 21,15%.
При наиболее агрессивном стиле модель показала снижение на 53,22%.
Таким образом, разница между двумя крайними вариантами составила примерно 2,5 раза.
При этом речь идет именно о модельном прогнозе. Исследователи не эксплуатировали одни и те же батареи на протяжении 1000 полных циклов, чтобы непосредственно измерить фактическую деградацию каждого аккумулятора.
Полученные результаты показывают зависимость между повышенной электрической нагрузкой во время движения и потенциальным ускорением процессов старения батареи.
Переход на спокойный стиль снижает нагрузку на 91%
Авторы работы дополнительно смоделировали ситуацию, при которой условия поездок оставались прежними, однако наиболее агрессивное управление заменялось экономичным. В таком сценарии расчетная кратковременная нагрузка на аккумулятор снижалась на 91,3%.
Это не означает, что исключительно плавное управление способно полностью остановить старение аккумулятора. На ресурс литий-ионной батареи одновременно воздействуют температура, возраст, глубина разряда, уровень заряда при хранении, количество циклов и другие параметры эксплуатации.
Однако манера управления относится к факторам, которые водитель может непосредственно контролировать. Особенно заметной разница становится при регулярных поездках с постоянным чередованием интенсивного ускорения и резкого торможения.
Как ездить на электромобиле, чтобы снизить нагрузку на аккумулятор
Для уменьшения пиковых нагрузок на тяговую батарею исследование указывает на преимущества более равномерного управления автомобилем.
Водителям рекомендуется:
- плавно набирать скорость вместо постоянных резких ускорений;
- заранее снижать скорость и избегать без необходимости интенсивного торможения;
- реже использовать максимальную мощность силовой установки;
- контролировать температуру аккумулятора;
- использовать экономичные режимы движения, предусмотренные производителем;
- поддерживать более равномерную скорость там, где позволяют дорожные условия.
Самым неблагоприятным с точки зрения нагрузки является режим, при котором водитель регулярно резко ускоряется, затем интенсивно тормозит и снова быстро разгоняет автомобиль.
Значит ли это, что на электромобиле нельзя резко ускоряться
Исследование не показывает, что единичный интенсивный разгон способен заметно повредить батарею. Речь идет о накопительном эффекте при постоянной эксплуатации автомобиля с высокими токовыми нагрузками.
Кроме того, выборка исследования включала только 15 электромобилей, а долгосрочная оценка деградации была получена с помощью модели. Поэтому указанные проценты нельзя автоматически переносить на каждую модель автомобиля, тип аккумуляторных ячеек или условия эксплуатации.
При этом данные реальных поездок показали, что даже при близкой средней скорости агрессивный характер ускорений и торможений существенно повышает токовую нагрузку на батарею.
Читайте также: Toyota C-HR 2027: комплектации SE и XSE, цены и главное оборудование.