Быстрая зарядка электромобилей: мифы и реальность влияния на аккумулятор

Как тренд популярности электромобилей влияет на рынок  РФ?

С 2015 по 2022 год среднегодовой темп роста электромобилей превышает 134% в год. Март 2024 года показал абсолютный рекорд – продано 2,5 тыс. автомобилей. Ни в один период еще не удавалось достичь такого высокого объема продаж.

Российский рынок электромобилей еще очень далек от насыщения. На первом плане местная сборка – авто и производство аккумуляторных батарей. Это линейка моделей АвтоВАЗа и сборочное производство калининградского Автотора.

Проноз на 2025 год – ежегодная сборка 44 тыс. электромобилей. К 2030 году в РФ каждый десятый проданный автомобиль будет оснащен электрическим двигателем. К 2035 году не менее 25% всех поставленных на учет машин будут электрическими.

Тенденция только начала формироваться. Уже сейчас можно сделать вывод. Электромобиль будет повсеместно вытеснять бензиновый двигатель. Машины полностью безопасны и отвечают заявленным требованиям по безопасности и надежности.

Вместе с тем владельцев беспокоит только один факт – насколько влияние зарядки критично на электромотор? Проигрывает ли он бензиновому – в ресурсе пробега, мощности и срока эксплуатации? Попробуем разобраться только на проверенных источниках и проведенных испытаниях.

Электродвигатель имеет ряд преимуществ:

• Меньшее количество узлов, выполняющих трение при движении, а значит, меньший расход масел и полный отказ от фильтров;
• Цикл пробега и эксплуатации агрегатов электромобиля значительно выше — стоимость пробега электромобиля по сравнению с двигателем внутреннего сгорания рентабельнее;
• Электродвигатель проще в обслуживании, бесшумнее, КПД выше.

Что такое быстрая зарядка?

Быстрая зарядка, известная также как DC-зарядка (Direct Current), позволяет значительно сократить время, необходимое для полного восполнения аккумулятора электромобиля. Согласно данным компании Geotab, в то время как зарядные станции уровня 2 (AC Level 2) обычно работают на мощности до 19,2 кВт, быстрые зарядки могут обеспечивать мощность от 50 кВт и выше. Это позволяет владельцам пополнить заряд батареи до 80% всего за 30–60 минут, что особенно удобно при дальних поездках. Ограничение AC Level 2 сильно тормозило развитие электромобилей. Проводить несколько часов на зарядной станции в путешествиях на значительные расстояния — сомнительное удовольствие.

Исследования о влиянии быстрой зарядки на аккумулятор электромобиля

Согласно исследованию Geotab, влияние быстрой зарядки на деградацию (износ) аккумулятора не так значительно, как многие опасаются. Анализ данных более 6000 электромобилей показал, что в среднем батарея электромобиля теряет около 2,3% емкости в год. При этом было отмечено, что частое использование быстрой зарядки может несколько ускорить процесс деградации, особенно в регионах с жарким климатом.

Интересные результаты были получены в ходе эксперимента, проведенного Idaho National Laboratory (INL). Четыре Nissan Leaf 2012 года выпуска были протестированы на протяжении 50 000 миль. Два автомобиля заряжались с помощью обычных зарядных устройств уровня 2, а два других — с использованием быстрых зарядок 50 кВт. Результаты показали, что автомобили, использовавшие быструю зарядку, действительно продемонстрировали несколько более высокую степень деградации аккумулятора. Однако разница была не столь существенной, как можно было ожидать. Уровень расхождения – в статистической погрешности. Деградация аккумулятора происходит не вследствие подключения зарядной станции, а совсем по другим причинам.  

Ключевые факторы, влияющие на состояние аккумулятора

Исследования Geotab показывают, что на процесс деградации аккумулятора значимое влияние оказывают температурные условия. Чем критичнее температура, тем скорее срок износа. Оптимальный диапазон для литий-ионных составляет 25–45°C. Эксплуатация и зарядка аккумулятора при температурах, выходящих за эти пределы, может ускорить процесс деградации. Электромобили, эксплуатируемые в регионах с жарким климатом, показывали более высокую степень деградации аккумулятора по сравнению с автомобилями, эксплуатируемыми в умеренном климате. Это утверждение верно и для стран, в которых преобладают низкие температуры, например, страны Скандинавии или северные широты РФ.

Современные технологии защиты аккумуляторов

Производители аккумуляторов активно работают над совершенствованием систем термоуправления. Многие модели уже сейчас оснащаются системами жидкостного охлаждения. Эта опция будет особенно незаменима для стран с жарким климатом. С учетом постоянного повышения среднегодовой температуры это более чем актуальное нововведение. Например, в исследовании Geotab было отмечено, что электромобили Tesla Model S с жидкостной системой охлаждения показали значительно меньшую степень деградации (2,3% в год) по сравнению с Nissan Leaf с воздушным охлаждением (4,2% в год).

Практические рекомендации по использованию быстрой зарядки электромобиля

Исходя из вышеуказанных данных, можно вывести следующие практические советы:

1. Заряжайте авто в тени и ночью (по возможности). Это касается и правил парковки — прямые солнечные лучи не самое лучшее решение.
2. Не допускайте максимальной разрядки. Оптимальный диапазон работы — 20–80%.
3. Быстрая зарядка поможет при длительных поездках, когда времени совсем немного. Если времени достаточно – можно использовать обычную зарядную станцию. Чередование разных станций никак не влияет на ресурс электромотора и батареи.

Развенчание мифов о быстрой зарядке

Заблуждение 1: Быстрая зарядка значительно сокращает срок работы.
Проверенный факт: Исследования Geotab и эксперимент INL показывают, что влияние быстрой зарядки на деградацию аккумулятора не столь значительно, особенно при правильном использовании и наличии эффективной системы охлаждения.

Заблуждение 2: Быструю зарядку следует использовать как можно реже.
Проверенный факт: Умеренное использование быстрой зарядки не оказывает негативного влияния на аккумулятор. Под умеренной зарядкой исследователи понимают зарядку полного цикла не чаще 1 раза в сутки (например, в ночное время).

Будущее технологий быстрой зарядки

В ближайшие годы мы увидим появление новых типов аккумуляторов и более совершенных систем термоуправления, которые позволят еще больше увеличить скорость зарядки без негативных последствий для батареи.

Заключение

Исследования Geotab и INL показывают, что при правильном использовании быстрая зарядка не оказывает критического влияния на срок службы батареи. Естественная деградация аккумулятора (около 2,3% в год) является нормальным процессом.

Следуя приведенным рекомендациям и не злоупотребляя быстрой зарядкой, владельцы электромобилей могут эффективно использовать эту технологию, не опасаясь сокращения срока службы аккумулятора.