Talvi on tulossa, ja jos omistat sähköauton, sinun on aloitettava valmistautuminen – mutta miksi?
No, koska sähköautosi suorituskyky heikentää, kun lämpötila alkaa laskea, ja on muutamia asioita, jotka on tärkeää tietää sähköautosi käytöstä ja hoitamisesta talvi.
Kuinka paljon kantamaa sähköajoneuvosi menettää kylmän sään vuoksi?
Jos olet käyttänyt älypuhelinta kylmissä olosuhteissa, tiedät, että akun suorituskyky heikkenee, kun lämpötila laskee pakkasen alapuolelle.
Koska sähköajoneuvot käyttävät samanlaisia akkukemiaa, myös niiden suorituskyky heikkenee lämpötilan laskeessa. Ei vain tätä, suorittamien testien mukaan American Automobile Association (AAA) vuonna 2019 [PDF], ajomatka pieneni 12 prosenttia 20 Fahrenheit-asteessa verrattuna 75 Fahrenheit-asteeseen. Kantaman pieneneminen kasvoi 41 prosenttiin, kun matkustamon lämmitintä käytettiin.
Siksi on turvallista sanoa, että sähköautosi toimintasäde pienenee, kun ulkona on kylmä, mutta miksi näin tapahtuu?
No, on olemassa kaksi päätekijää, mutta ennen kuin pääsemme siihen, yritämme ymmärtää litiumioniakkuja.
Kuinka litiumioniakut toimivat?
Yksinkertaisesti sanottuna ajoneuvosi akku muuntaa kemiallista energiaa sähköenergiaksi. Tätä varten se käyttää kolmea asiaa: katodia, anodia ja elektrolyyttiä.
Anodi muodostaa akun negatiivisen navan ja siinä on suuri elektronirikkaiden litiumatomien tiheys. Nämä atomit ovat loukussa grafiittikerrokseen ja haluavat päästä eroon yhdestä valenssielektronistaan tullakseen stabiiliksi. Tämä atomien taipumus menettää elektroneja tunnetaan sähköpositiivisuutena, ja metallina litium on erittäin sähköpositiivista.
Katodissa on kobolttioksidia, joka muodostaa positiivisen navan. Tämä pääte on positiivisesti varautunut, koska kobolttiatomit ovat menettäneet elektroneja hapelle ja niillä on suuri taipumus saada elektroneja. Tämä atomin taipumus saada elektroneja tunnetaan elektronegatiivisuutena.
Yhteenvetona voidaan todeta, että anodin litiumatomit haluavat menettää elektroneja, kun taas katodilla oleva koboltti haluaa saada elektroneja. Tästä johtuen elektronit siirtyvät negatiivisesta navasta positiiviseen napaan, ja tämä elektronien liike tuottaa sähköä.
Lisäksi anodin ja katodin väliin sijoitetaan elektrolyytti, joka mahdollistaa litiumionien siirtymisen anodilta katodille.
Edellä mainittu prosessi tapahtuu purkamisen aikana, ja täsmälleen päinvastoin tapahtuu akun latauksen aikana.
Miksi sähköautosi kantama pienenee talvella?
Nyt hypoteettisessa ympäristössä yllä olevan reaktion pitäisi jatkua ikuisesti, mutta kuten me kaikki tiedämme, akut eivät kestä ikuisesti. Tämä johtuu muista reaktioista, jotka kuluttavat runsaasti elektroneja sisältäviä litiumatomeja, mikä heikentää akun suorituskykyä. Nämä reaktiot tapahtuvat eri nopeuksilla eri lämpötiloissa.
Siksi kennojen valmistajat määrittelevät lämpötila-alueen, jossa akut voivat toimia optimaalisesti. Litiumioniakkujen purkauslämpötila on välillä -4 ja 140 astetta Fahrenheit, kun taas latausalue on välillä 0 ja 45 astetta Fahrenheit.
Tämä osoittaa selvästi, että litiumioniakut voivat purkautua pakkasessa, mutta niiden lataamista samalla ei suositella. Litiumioniakut tarjoavat myös parhaan purkautumiskyvyn huoneenlämmössä, ja äärimmäisissä tilanteissa niiden suorituskyky heikkenee.
Syy tähän huonontumiseen on seuraava.
Kun lataat litiumioniakkua, laturi vetää litiumioneja katodista, muuntaa ne litiumatomeiksi lisäämällä elektronin ja upottaa ne katodin grafiittiin.
Kun lämpötila laskee, litiumatomit eivät interkaloidu grafiitissa; sen sijaan ne pinnoittavat anodin pinnan aiheuttaen litiumpinnoitusta. Tämä litiumpinnoitusilmiö muuttaa muuten sähköpositiiviset litiumatomit inertiksi metalliksi. Tästä johtuen vapaiden elektronien tuottamiseen käytettävissä olevien litiumatomien määrä vähenee, mikä heikentää akun suorituskykyä.
Litiumpinnoite lisääntyy, kun käytetään suurta latausvirtaa.
Toisaalta, kun akkusi purkautuu, litiumionien on siirryttävä anodilta katodille. Tämän prosessin aikana ionien täytyy liikkua elektrolyytin läpi, mutta kun lämpötila laskee, tämä prosessi hidastuu elektrolyytin resistanssin kasvaessa. Tämä vastuksen lisäys pienentää sähköautosi kantamaa.
Edellä mainittujen tekijöiden lisäksi akku vastaa ohjaamon lämpimänä pitämisestä ulkona kylmällä säällä. Tästä johtuen akun on käytettävä sekä ajoneuvoa että lämmitysjärjestelmää, mikä vähentää kantamaa entisestään.
10 asiaa, joita voit tehdä parantaaksesi sähköautokokemustasi talvella
Nyt kun meillä on perusymmärrys siitä, miksi sähköautosi suorituskyky laskee, kun lämpötila laskee pakkasen alapuolelle, voimme tarkastella, kuinka voit parantaa sähköautokokemustasi talvella.
1. Älä pikalataa sähköautoasi kylmissä lämpötiloissa
Kuten aiemmin selitettiin, litiumpinnoitus on akun suurin vihollinen kylmillä sääolosuhteilla. Ei vain tämä, vaan ilmiö lisääntyy, kun latausvirta on korkea.
Siksi on suositeltavaa, että et saa pikalataa sähköautoasi, kun ympäristön lämpötila on alle pakkasen
2. Lataa sähköautosi hitaasti yöllä
Jos aiot matkustaa pitkiä matkoja sähköautolla, on parasta ladata se ääriään myöten yöllä käyttämällä tason 1 latausta. Sen lisäksi, että saat täyden latauksen aamulla, se tarjoaa myös hitaan latausvirran, joka ei vahingoita akkua.
Ei vain tämä, mutta jos sinulla ei ole lämmitettyä autotallia sähköautosi lataamiseen, hidas lataus pitää akun lämpimänä ja suojaa sitä kylmiltä sääolosuhteilta.
3. Valmistaudu pidempään latausaikaan
Koska akun elektrolyytti hidastuu kylmemmällä säällä, lataaminen kestää kauemmin. Siksi sinun tulee varautua pidempään latausaikaan, kun lataat kylmemmässä säässä.
4. Älä jätä akkua tyhjäksi kylmällä säällä
Jos et aio käyttää ajoneuvoasi pitkään aikaan, on suositeltavaa ladata se 70 prosenttiin ennen varastointia. Tämä vähentää reaktioita, jotka heikentävät akun kuntoa.
Tämän lisäksi sinun ei pitäisi jättää ajoneuvoasi alhaisella akun prosenttiosuudella yöllä, koska se vahingoittaa akun terveyttä.
5. Pysäköi ajoneuvosi lämmitettyihin tiloihin
Jos sinulla on autotalli, jossa voit pitää autosi yöllä, on suositeltavaa pitää ympäristön lämpötila välillä 68-72 astetta Fahrenheit.
Tämä vähentää sisäisiä reaktioita, jotka heikentävät sähköajoneuvosi akkua, mikä tarjoaa paremman akun suorituskyvyn pitkällä aikavälillä.
6. Esilämmitä sähköautosi ennen lähtöä
Ennen töihin lähtöä on parasta esilämmittää autosi hitaasti samalla kun teet päivittäisiä askareita. Tämä ei ainoastaan pidetä sinut lämpimänä, kun lähdet ulos, mutta koska auto lämpenee hitaasti, akkupaketti ei ole kovin rasituksessa ajon aikana.
Lisäksi voit myös liittää laturin autoosi samalla kun lämmität sitä niin, että virta otetaan laturista, ei akuista, mikä tarjoaa sinulle enemmän kantamaa päivälle.
7. Pidä lämpö alhaisena
Jos suunnittelet matkaa talvella, autosi lämmitin on akun suurin vihollinen. Vaikka se pitää sinut lämpimänä, se heikentää akun toimintasädettä.
Siksi on parasta käyttää lämmitettyjä istuimia ja ohjauspyörää pitämään kätesi ja kehosi lämpiminä sen sijaan, että käytät lämmitintä täydellä kaasulla. Tämä voisi lisää sähköautosi kantamaaja sinun ei tarvitse ladata ajoneuvoasi niin usein.
8. Käytä alempia regeneraatiokatkoja
Useimmat sähköautot tarjoavat eri tasoja regeneratiivinen jarrutus. Tämä mahdollistaa sähköauton latauksen, kun sen jarruja käytetään. Kuitenkin, jos ajat kylmissä olosuhteissa, korkeampi regeneraatiotaso voi saada ajoneuvosi luisumaan lumisilla pinnoilla.
Myös korkea regeneratiivisen jarrutuksen taso syöttäisi akkuun suuria virtoja, mikä voisi vaurioittaa sitä kylmempien lämpötilojen vuoksi.
9. Käytä Eco-tilaa
Jos et aio kilpailla sähköautollasi, on parasta ottaa ECO-tila käyttöön, kun ulkona on kylmä. Tämä parantaisi kantamaa ja vähentäisi akun kuormitusta – tarjoaisi paremman akun kunnon.
10. Käy läpi sisäpolttomoottorin (ICE) tarkistuslista
Vaikka ajaa sähköauto on erilainen kokemus kuin ICE, siinä on edelleen ulkoisia komponentteja, kuten renkaita ja tuulilasinpyyhkimiä, jotka eivät toimi hyvin kylmällä säällä. Siksi on suositeltavaa hankkia uudet pyyhkimet ja talvirenkaat.
Onko turvallista ajaa sähköautolla pakkasolosuhteissa?
Sähköajoneuvo tarjoaa käyttäjille erilaisen ajokokemuksen, ja sen mukana tulee monia kelloja ja pillejä. Kylmä sää on kuitenkin sähköajoneuvon akilleen kantapää, koska se haittaa sitä käyttävän akun kemiaa.
Sähköajoneuvojen omistajat voivat saada parhaan hyödyn ajoneuvoistaan, jotka on varustettu älykkäillä akunhallintajärjestelmillä ja parhailla sähköautojen käsittelykäytännöillä.