Vinteren er på vej, og hvis du ejer et elektrisk køretøj, skal du begynde at geare op - men hvorfor?
Nå, fordi ydeevnen af dit elektriske køretøj tager en vejafgift, når temperaturen begynder at falde, og der er et par ting, der er vigtige at vide om brug og pleje af dit elektriske køretøj i vinter.
Hvor meget rækkevidde mister dit elektriske køretøj på grund af koldt vejr?
Hvis du har brugt en smartphone under kolde forhold, ved du, at batteriydelsen får et slag, når temperaturen kommer under minusgrader.
Da elektriske køretøjer bruger lignende batterikemi, falder deres ydeevne også, når temperaturen falder. Ikke kun dette, ifølge test udført af American Automobile Association (AAA) i 2019 [PDF], køreområdet faldt med 12 procent ved 20 grader Fahrenheit sammenlignet med 75 grader Fahrenheit. Dette fald i rækkevidde steg til 41 procent, når kabinevarmeren blev brugt.
Derfor er det sikkert at sige, at dit elbils rækkevidde falder, når vejret udenfor er koldt, men hvorfor sker det?
Nå, der er to hovedfaktorer, men før vi går ind i det, lad os prøve at forstå lithium-ion-batterier.
Hvordan virker lithium-ion-batterier?
Kort sagt, batteriet på dit køretøj omdanner kemisk energi til elektrisk energi. For at gøre dette bruger den tre ting en katode, anode og en elektrolyt.
Anoden danner batteriets negative terminal og har en høj tæthed af elektronrige lithiumatomer. Disse atomer er fanget i et lag af grafit og ønsker at slippe af med deres ene valenselektron for at blive stabile. Denne tendens hos atomer til at miste elektroner er kendt som elektropositivitet, og lithium er et metal, og det er meget elektropositivt.
På katoden har vi kobolt-oxid, der danner den positive terminal. Denne terminal er positivt ladet, da kobolt-atomerne har mistet elektroner til oxygen og har en høj tendens til at få elektroner. Denne tendens hos et atom til at få elektroner er kendt som elektronegativitet.
For at opsummere, så ønsker lithium-atomerne ved anoden at miste elektroner, hvorimod kobolten på katoden ønsker at få elektroner. På grund af dette bevæger elektroner sig fra den negative terminal til den positive terminal, og det er denne bevægelse af elektroner, der genererer elektricitet.
Derudover er der placeret en elektrolyt mellem anoden og katoden, som gør det muligt for lithium-ionerne at bevæge sig fra anoden til katoden.
Den førnævnte proces sker under afladning, og det stik modsatte sker under batteriopladning.
Hvorfor falder rækkevidden af din elbil om vinteren?
Nu i et hypotetisk miljø burde ovenstående reaktion blive ved med at køre for evigt, men som vi alle ved, holder batterier ikke evigt. Dette skyldes andre reaktioner, der forbruger de elektronrige lithium-atomer, hvilket forringer batteriets ydeevne. Disse reaktioner forekommer med forskellige hastigheder ved forskellige temperaturer.
Derfor definerer celleproducenter en række temperaturer, hvor batterier kan fungere optimalt. For lithium-ion-batterier er afladningstemperaturen mellem -4 og 140 grader Fahrenheit, mens opladningsområdet er mellem 0 og 45 grader Fahrenheit.
Dette viser tydeligt, at lithium-ion-batterier kan aflades ved minusgrader, men det tilrådes ikke at oplade dem på samme tid. Desuden giver lithium-ion-batterier den bedste afladningsydelse ved stuetemperatur, og i ekstreme situationer forringes deres ydeevne.
Årsagen til denne nedbrydning er som følger.
Når du oplader dit lithium-ion-batteri, trækker opladeren lithium-ioner fra katoden, omdanner dem til lithium-atomer ved at tilføje en elektron og indlejrer dem i grafitten på katoden.
Når temperaturen falder, interkalerer lithium-atomerne ikke i grafitten; i stedet belægger de anodens overflade, hvilket forårsager lithiumplettering. Dette lithiumpletteringsfænomen omdanner de ellers elektropositive lithiumatomer til et inert metal. På grund af dette falder antallet af lithiumatomer, der er tilgængelige til at levere frie elektroner, hvilket reducerer batteriets ydeevne.
Lithiumbelægningen øges, når der bruges en høj ladestrøm.
På den anden side, når dit batteri aflades, skal lithium-ionerne bevæge sig fra anoden til katoden. Under denne proces skal ionerne bevæge sig gennem elektrolytten, men når temperaturen falder, bremses denne proces, efterhånden som elektrolyttens modstand stiger. Denne stigning i modstand reducerer rækkevidden, din EV tilbyder.
Udover ovenstående faktorer er batteriet ansvarlig for at holde kabinen varm, når vejret udenfor er koldt. På grund af dette skal batteriet køre både køretøjet og varmesystemet, hvilket reducerer rækkevidden yderligere.
10 ting, du kan gøre for at forbedre din el-oplevelse om vinteren
Nu hvor vi har en grundlæggende forståelse af, hvorfor ydeevnen af din EV falder, når temperaturen kommer under minusgrader, kan vi se på, hvordan du kan forbedre din EV-oplevelse om vinteren.
1. Hurtigoplad ikke din elbil i kolde temperaturer
Som forklaret tidligere er lithiumbelægning et batteris største fjende under kolde vejrforhold. Ikke kun dette, men fænomenet øges, når ladestrømmen er høj.
Derfor anbefales det, at du ikke hurtigoplader dit elektriske køretøj, når den omgivende temperatur er under frysepunktet
2. Oplad din EV langsomt om natten
Hvis du planlægger at rejse lange afstande på din elbil, er det bedst at lade den op til randen om natten ved at bruge niveau 1-opladning. Dette vil ikke kun give dig en fuld opladning om morgenen, men det giver også en langsom ladestrøm, der ikke beskadiger batteriet.
Ikke kun dette, men hvis du ikke har en opvarmet garage til at oplade din elbil, vil den langsomme opladning holde dit batteri varmt og beskytte det mod kolde vejrforhold.
3. Vær forberedt på længere opladningstid
Da elektrolytten på dit batteri bliver træg i koldere vejr, tager det længere tid at oplade. Derfor bør du være forberedt på en længere opladningstid, mens du oplader under koldere vejrforhold.
4. Lad ikke dit batteri være afladet under kolde vejrforhold
Hvis du ikke skal bruge dit køretøj i længere tid, anbefales det at oplade det til 70 procent, før du opbevarer det. Hvis du gør dette, reduceres de reaktioner, der forringer dit batteris helbred.
Ud over dette bør du ikke efterlade dit køretøj med en lav batteriprocent om natten, da det skader dit batteris helbred.
5. Parker dit køretøj i opvarmede rum
Hvis du har en garage, hvor du kan opbevare din bil om natten, anbefales det at holde den omgivende temperatur mellem 68 og 72 grader Fahrenheit.
Hvis du gør dette, reduceres de interne reaktioner, der nedbryder dit elektriske køretøjs batteri, hvilket giver bedre batteriydelse over en længere periode.
6. Forvarm din elbil, før du går ud
Før du tager på arbejde, er det bedst at forvarme din bil langsomt, mens du udfører dine daglige gøremål. Dette vil ikke kun holde dig varm, når du går ud, men da bilen opvarmes langsomt, vil batteripakken ikke være under meget stress, når du kører.
Derudover kan du også tilslutte opladeren til din bil, mens du varmer den op, så strømmen trækkes fra opladeren og ikke batterierne, hvilket giver dig mere rækkevidde for dagen.
7. Hold varmen på lav
Hvis du planlægger at tage på roadtrip om vinteren, er varmeren på din bil batteriets største fjende. Selvom det holder dig varm, forringer det dit batteris rækkevidde.
Derfor er det bedst at bruge de opvarmede sæder og rat til at holde dine hænder og krop varme i stedet for at køre varmeren med fuld gas. Dette kunne øge din EV-rækkevidde, og du behøver ikke oplade dit køretøj så ofte.
8. Brug lavere niveauer af regenereringsbrud
De fleste elbiler tilbyder forskellige niveauer af regenerativ bremsning. Dette gør det muligt for elbilen at oplade, når dens bremser aktiveres. Når det er sagt, hvis du kører i kolde vejrforhold, kan et højere niveau af regenerering få dit køretøj til at skride på sneklædte overflader.
Det høje niveau af regenerativ bremsning ville også levere høje strømme til batteriet, hvilket kunne beskadige det på grund af de koldere temperaturer.
9. Brug Eco Mode
Hvis du ikke planlægger at drage race på din EV, er det bedst at slå ECO-tilstand til, når vejret udenfor er koldt. At gøre dette ville give bedre rækkevidde og mindske belastningen på dit batteri - hvilket giver bedre batterisundhed.
10. Gå gennem ICE-tjeklisten (Internal Combustion Engine).
Selvom man kører en elbil er en anderledes oplevelse end en ICE, den har stadig eksterne komponenter som dæk og vinduesviskere, som ikke klarer sig godt i koldt vejr. Derfor anbefales det at få et par nye vinduesviskere og vinterdæk.
Er det sikkert at køre en elbil under frysende forhold?
Et elektrisk køretøj giver brugerne en anderledes køreoplevelse og kommer med mange klokker og fløjter. Når det er sagt, er koldt vejr et elektrisk køretøjs akilleshæl, da det hæmmer kemien i batteripakken, der driver det.
Ejere af elektriske køretøjer kan få det bedste ud af deres køretøjer udstyret med intelligente batteristyringssystemer og bedste EV-håndteringspraksis.