Akkukäyttöinen sähköauto

Sähköajoneuvossa akulla tai pikemminkin akulla on ratkaiseva rooli. Tämä komponentti määrittää muun muassa sähköajoneuvon kantaman, latausajan, painon ja hinnan. Tässä artikkelissa opastamme sinut läpi kaiken, mitä sinun tulee tietää akuista.

Aloitetaan siitä, että sähköautot käyttävät litiumioniakkuja. Tämän tyyppisiä akkuja löytyy myös matkapuhelimista ja kannettavista tietokoneista. On olemassa erilaisia ​​litiumioniakkuja, jotka käsittelevät erilaisia ​​raaka-aineita, kuten kobolttia, mangaania tai nikkeliä. Litiumioniakkujen etuna on korkea energiatiheys ja pitkä käyttöikä. Haittapuolena on, että koko tehoa ei voida käyttää. Akun tyhjentäminen kokonaan on haitallista. Näihin kysymyksiin kiinnitetään enemmän huomiota seuraavissa kappaleissa.

Toisin kuin puhelimessa tai kannettavassa tietokoneessa, sähköajoneuvoissa on ladattava akku, joka koostuu joukosta kennoja. Nämä solut muodostavat klusterin, joka voidaan kytkeä sarjaan tai rinnan. Ladattava akku vie paljon tilaa ja painaa paljon. Jotta paino jakautuisi mahdollisimman paljon koko ajoneuvoon, akku on yleensä rakennettu pohjalevyyn.

kapasiteetti

Akun kapasiteetti on tärkeä tekijä sähköauton suorituskyvyssä. Teho on ilmoitettu kilowattitunteina (kWh). Esimerkiksi Tesla Model 3 Long Rangessa on 75 kWh akku, kun taas Volkswagen e-Upissa on 36,8 kWh akku. Mitä tämä numero tarkalleen ottaen tarkoittaa?

Watti - ja siten kilowatti - tarkoittaa tehoa, jonka akku voi tuottaa. Jos akku tuottaa 1 kilowatin tehoa tunnin ajan, se on 1 kilowatti.tunti energiaa. Kapasiteetti on energiamäärä, jonka akku voi varastoida. Wattitunnit lasketaan kertomalla ampeerituntien määrä (sähkövaraus) volttien määrällä (jännite).

Käytännössä sinulla ei ole koskaan käytettävissäsi täyttä akkukapasiteettia. Täysin tyhjentynyt akku – ja siksi sen kapasiteetista 100 % käyttäminen – heikentää sen käyttöikää. Jos jännite on liian alhainen, elementit voivat vaurioitua. Tämän estämiseksi elektroniikka jättää aina puskurin. Täysi lataus ei myöskään vaikuta akun kuntoon. Akkua kannattaa ladata 20 %:sta 80 %:iin tai jossain välissä. Kun puhumme 75 kWh:n akusta, se on täysi kapasiteetti. Käytännössä joudut siis aina käsittelemään vähemmän käytettävissä olevaa kapasiteettia.

температура

Lämpötila on tärkeä akun kapasiteettiin vaikuttava tekijä. Kylmä akku vähentää merkittävästi kapasiteettia. Tämä johtuu siitä, että akun kemia ei toimi yhtä hyvin alhaisissa lämpötiloissa. Tämän seurauksena talvella joudut käsittelemään pienempää valikoimaa. Korkeat lämpötilat heikentävät myös suorituskykyä, mutta vähemmässä määrin. Lämmöllä on suuri negatiivinen vaikutus akun käyttöikään. Kylmällä on siis lyhytaikainen vaikutus, kun taas lämmöllä pitkäaikainen vaikutus.

Monissa sähköautoissa on akunhallintajärjestelmä (BMS), joka valvoo muun muassa lämpötilaa. Järjestelmä puuttuu usein myös aktiivisesti lämmityksen, jäähdytyksen ja/tai ilmanvaihdon kautta.

elinikä

Monet ihmiset ihmettelevät, mikä on sähköauton akun käyttöikä. Koska sähköajoneuvot ovat vielä suhteellisen nuoria, varmaa vastausta ei vielä ole varsinkaan uusimpien akkujen osalta. Tämä tietysti riippuu myös autosta.

Käyttöikä määräytyy osittain latauskertojen lukumäärän mukaan. Toisin sanoen: kuinka usein akku ladataan tyhjästä täyteen. Näin ollen latausjakso voidaan jakaa useisiin latauksiin. Kuten aiemmin mainittiin, on parasta ladata 20–80 % joka kerta akun käyttöiän pidentämiseksi.

Liian nopea lataus ei myöskään pidennä akun käyttöikää. Tämä johtuu siitä, että pikalatauksen aikana lämpötila nousee huomattavasti. Kuten jo mainittiin, korkeat lämpötilat vaikuttavat negatiivisesti akun käyttöikään. Periaatteessa ajoneuvot, joissa on aktiivinen jäähdytysjärjestelmä, voivat vastustaa tätä. Yleensä on suositeltavaa vaihtaa pikalataus ja normaali lataus. Ei se nopea lataus ole huono asia.

Sähköautot ovat olleet markkinoilla jo jonkin aikaa. Joten näillä autoilla voit nähdä kuinka paljon akun kapasiteetti on laskenut. Tuottavuus laskee tyypillisesti noin 2,3 % vuodessa. Akkuteknologian kehitys ei kuitenkaan pysähdy, joten huononemisaste on vain vähenemässä.

Useita kilometrejä ajetuilla sähköajoneuvoilla tehon pudotus ei ole niin paha. Teslailla, jotka ovat ajaneet yli 250.000 90 XNUMX km, akkukapasiteetista oli joskus jäljellä yli XNUMX %. Toisaalta on myös Tesloja, joissa koko akku on vaihdettu pienemmällä kilometrimäärällä.

tuotanto

Myös sähköajoneuvojen akkujen valmistus herättää kysymyksiä: kuinka ympäristöystävällistä tällaisten akkujen valmistus on? Tapahtuuko tuotantoprosessin aikana ei-toivottuja asioita? Nämä ongelmat liittyvät akun koostumukseen. Koska sähköajoneuvot toimivat litiumioniakuilla, litium on joka tapauksessa tärkeä raaka-aine. Kuitenkin myös useita muita raaka-aineita käytetään. Akkutyypistä riippuen käytetään myös kobolttia, nikkeliä, mangaania ja/tai rautafosfaattia.

Ympäristö

Näiden raaka-aineiden louhinta on haitallista ympäristölle ja vahingoittaa maisemaa. Lisäksi vihreää energiaa ei usein käytetä tuotannossa. Näin ollen sähköautot vaikuttavat myös ympäristöön. On totta, että akkuraaka-aineet ovat erittäin kierrätettäviä. Sähköajoneuvojen käytöstä poistettuja akkuja voidaan käyttää myös muihin tarkoituksiin. Lue lisää tästä aiheesta artikkelista, jossa käsitellään sähköautojen ympäristöystävällisyyttä.

Työolot

Koboltti on työolojen kannalta ongelmallisin raaka-aine. Ihmisoikeudet ovat huolissaan kaivostoiminnan aikana Kongossa. He puhuvat hyväksikäytöstä ja lapsityövoimasta. Muuten, tämä ei liity vain sähköajoneuvoihin. Tämä ongelma vaikuttaa myös puhelimen ja kannettavan tietokoneen akkuihin.

kulut

Akut sisältävät kalliita raaka-aineita. Esimerkiksi koboltin kysyntä ja sen myötä hinta ovat nousseet pilviin. Nikkeli on myös kallis raaka-aine. Tämä tarkoittaa, että akkujen valmistuskustannukset ovat melko korkeat. Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi sähköautot ovat kalliimpia verrattuna bensiini- tai dieselautoihin. Se tarkoittaa myös sitä, että isommalla akulla varustetusta sähköauton malliversiosta tulee usein heti paljon kalliimpi. Hyvä uutinen on, että akut ovat rakenteellisesti halvempia.

Lataa

Tarkkuusprosentti

Sähköauto ilmoittaa aina, kuinka monta prosenttia akun latauksesta on. Sitä kutsutaan myös Lataustila nimeltään. Vaihtoehtoinen mittausmenetelmä on Purkaussyvyys... Tämä osoittaa kuinka tyhjä akku on, ei kuinka täynnä se on. Kuten monien bensiini- tai dieselajoneuvojen kohdalla, tämä tarkoittaa usein arviota jäljellä olevasta kilometrimäärästä.

Auto ei voi koskaan kertoa tarkalleen kuinka monta prosenttia akun latauksesta on, joten kohtaloa ei kannata houkutella. Kun akku alkaa olla vähissä, tarpeettomat luksustuotteet, kuten lämmitys ja ilmastointi, sammuvat. Jos tilanne on todella vaikea, auto voi kulkea vain hitaasti. 0% ei tarkoita täysin tyhjentynyttä akkua edellä mainitun puskurin takia.

Kuormituskyky

Latausaika riippuu sekä ajoneuvosta että lataustavasta. Itse ajoneuvossa akun kapasiteetti ja latauskapasiteetti ovat ratkaisevia. Akun kapasiteetista on keskusteltu jo aiemmin. Kun teho ilmaistaan ​​kilowattitunteina (kWh), latauskapasiteetti ilmaistaan ​​kilowatteina (kW). Se lasketaan kertomalla jännite (ampeereina) virralla (volteina). Mitä suurempi latauskapasiteetti, sitä nopeammin ajoneuvo latautuu.

Perinteiset julkiset latausasemat ladataan joko 11 kW tai 22 kW vaihtovirtateholla. Kaikki sähköautot eivät kuitenkaan sovellu 22 kW:n lataukseen. Pikalatauslaturit ladataan vakiovirralla. Tämä on mahdollista paljon suuremmalla nostokapasiteetilla. Tesla Superchargers Lataa 120kW ja Fastned Fast Chargers 50kW 175kW. Kaikki sähköajoneuvot eivät sovellu pikalataukseen suurella 120 tai 175 kW:n teholla.

Julkiset latausasemat

On tärkeää tietää, että lataus on epälineaarinen prosessi. Lataus viimeisen 20 %:n kohdalla on paljon hitaampaa. Tästä syystä latausaikaa kutsutaan usein lataukseksi 80 %:iin.

Latausaika riippuu useista tekijöistä. Yksi tekijä on se, käytätkö yksivaiheista vai kolmivaiheista latausta. Kolmivaihelataus on nopein, mutta kaikki sähköautot eivät sovellu tähän. Lisäksi joissakin taloissa käytetään vain yksivaiheista liitäntää kolmivaiheisen sijaan.

Tavalliset julkiset latausasemat ovat kolmivaiheisia, ja niitä on saatavana 16 ja 32 ampeerilla. 0 kWh:n akulla varustetun sähköajoneuvon lataus (80–50 %) kestää noin 16 tuntia 11 A tai 3,6 kW:n paalulatausasemilla. Se kestää 32 tuntia 22 ampeerin latausasemilla (1,8 kW napa).

Sen voi kuitenkin tehdä vieläkin nopeammin: 50 kW:n pikalaturilla se kestää vajaat 50 minuuttia. Nykyään löytyy myös 175 kW:n pikalaturit, joilla 50 kWh:n akku voidaan ladata jopa 80 % XNUMX minuutissa. Lisätietoja julkisista latausasemista on artikkelissamme Alankomaiden latausasemista.

Lataus kotona

On myös mahdollista ladata kotona. Hieman vanhemmissa taloissa ei usein ole kolmivaiheliitäntää. Latausaika riippuu tietysti virran voimakkuudesta. 16 ampeerin virralla 50 kWh:n akulla varustettu sähköauto latautuu 10,8 % 80 tunnissa. 25 ampeerin virralla tämä on 6,9 tuntia ja 35 ampeerilla 5 tuntia. Oman latausaseman hankkimista käsittelevä artikkeli käsittelee kotilatausta tarkemmin. Voit myös kysyä: kuinka paljon täysi akku maksaa? Tähän kysymykseen vastataan sähköajon kustannuksia käsittelevässä artikkelissa.

Yhteenvetona

Akku on sähköauton tärkein osa. Monet sähköauton haitat liittyvät tähän komponenttiin. Akut ovat edelleen kalliita, raskaita, lämpötilaherkkiä eivätkä ympäristöystävällisiä. Toisaalta huononeminen ajan myötä ei ole niin paha. Lisäksi akut ovat jo paljon halvempia, kevyempiä ja tehokkaampia kuin ennen. Valmistajat tekevät kovasti töitä akkujen jatkokehityksen eteen, joten tilanne vain paranee.