Elektromobiļu efektivitāte: ne tikai akumulatora izmērs nosaka to, cik tālu tu aizbrauksi 8

Fakts, ka elektromotors ir efektīvāks nekā iekšdedzes dzinējs, nevienu vairs nepārsteigs. Elektromotori apmēram 90% enerģijas nodod riteņiem, kamēr benzīna vai dīzeļdzinējiem šis rādītājs labākajā gadījumā ir 40%. Pārējā iekšdedzes procesu enerģija tiek pārvērsta siltumā un nonāk apkārtējā vidē.

Tomēr, jāteic, ka arī elektromobiļu efektivitāte atšķiras, jo diviem automobiļiem ar identisku akumulatoru, nobrauktais attālums var atšķirties pat par vairākiem desmitiem procentu. Kas ir tik lielu atšķirību cēlonis?

Elektromobiļi ir daudz efektīvāki

Salīdzināšana ir dod iespēju izprast atšķirības, un vislabākā sistēma šobrīd ir Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV). Attiecībā uz automašīnām, kas tiek pārdotas ASV, tiek izmantota mērvienība “jūdzes uz galonu” (miles per gallon jeb MPG), un tā norāda, cik jūdžu iespējams nobraukt ar vienu galonu degvielas. Priekšstatam: 5 litri/100 km ir vienāds ar  47 MPG.

Elektromobiļu novērtēšanai tiek izmantota analoga mērvienība MPGe, kā vērtības tiek iegūtas, salīdzinot enerģijas daudzumu. Viens galons (apmēram 3,78 litri) benzīna ir ekvivalents 33,7 kWh elektroenerģijas, un tas nozīmē, ka automobilis “Tesla Model S 100D” ar 100 kWh akumulatoru ir pielīdzināms mašīnai ar nedaudz vairāk nekā 11 litriem benzīna.

Piecus metrus garais sedans “Tesla Model S 100D” ar uzlādētu akumulatoru var nobraukt 610 kilometrus. Ja tādu pašu attālumu mēģinās nobraukt cilvēks ar iekšdedzes dzinēja automobili un 11 litriem benzīna, varam viņam tikai novēlēt veiksmi.

No otras puses - arī elektromobiļu starpā pastāv milzu atšķirības. Piemēram, “Jaguar I-Pace”, kas ir mazāk jaudīgs, lēnāks un ne tik ietilpīgs kā “Model S 100D”, ar tikai nedaudz mazākas ietilpības akumulatoru (90 kWh) pēc pilnas uzlādes spēj nobraukt 470 km. Kas nosaka šādas nesamērīgas atšķirības?

Sistēma kā noteicošais faktors

Kas nosaka elektromobiļa efektivitāti? Pirmkārt, tā ir automašīnas aerodinamiskā efektivitāte un akumulatora termoregulācija. Jo mazāka ir automašīnas virsbūves gaisa pretestība, jo mazāk enerģijas nepieciešams tās pārvarēšanai. Tādēļ arī tāds premium segmenta modelis kā “Tesla Model S”, kura aerodinamiskās pretestības koeficients Cd ir tikai 0,24, spēj ar vienu uzlādes reizi pieveikt lielus attālumus. Aerodinamisko efektivitāti gan labi izmanto arī atsevišķi lētāki un mazāki elektroauto, piemēram, “Volkswagen ID3” (tā Cd ir 0,27) vai “Peugeot e-208” (0,29).

Elektromobiļos plaši tiek izmantotas arī reģeneratīvās bremzēšanas sniegtās iespējas. Katra ripošana jeb ātruma samazināšana vai bremzēšana lādē akumulatoru un ļauj nobraukt vairāk. Tā ir viena no galvenajām priekšrocībām, kas elektromobiļus atšķir no automašīnām ar iekšdedzes dzinēju, jo mašīnai, kas darbojas ar benzīnu, degvielas tvertne pilnāka nekļūs, pat ripojot no kalna. Šajā apstāklī arī slēpjas optimālas aerodinamikas nozīme - jo elektromobilim ir mazāka gaisa pretestība, jo ilgāk tas var ripot un lādēt akumulatoru.

Otrs ne mazāk svarīgs faktors ir akumulatora termoregulācija. Jaunākās paaudzes “Nissan LEAF” sākotnēji tika cildināts par pietiekami lielu nobraucamo attālumu ar vienu uzlādes reizi, taču pēc kāda laika tā īpašnieki atklāja nepatīkamu īpatnību, kas iemantoja apzīmējumu rapidgate. Citiem vārdiem sakot, šīs automašīnas akumulatori netiek dzesēti un, braucot lielus attālumus, kad īsā periodā jāveic vairākas ātrās uzlādes, katra nākamā procedūra drošības apsvērumu dēļ ir lēnāka, bet uzlādes ilgums var pieaug pat vairākkārt.

Šādas kļūdas vairums autoražotāju vairs neatkārto. Akumulatora dzesēšana ir obligāta  prasība ikvienam elektromobilim, kas spēj nobraukt vismaz 300 kilometrus, jo tas ir attālums, kas mašīnu ļauj izmantot ārpus pilsētas kā ģimenes galveno transportlīdzekli. Visām “Audi”, “Peugeot”, “Tesla”, un vairumam “Volkswagen” elektromobiļu tādējādi ir akumulatoru dzesēšanas sistēma.

Kas vēl būtiski - akumulatoram ir nepieciešama ne tikai dzesēšana siltā, bet arī apsilde aukstā laikā. Autobraucēji, kas savus lietotus elektromobiļus iegādājušies silta klimata valstīs, sūdzas par to, ka ziemā dramatiski samazinās nobraucamais attālums. Tomēr tas ir loģiski, jo akumulatori aukstajā laikā netiek sildīti. Elektromobiļiem, kas iegādāti Ziemeļvalstīs, šādu problēmu nav.

Vēl viens būtisks faktors ir ražotāja sniegtā akumulatora kalpošanas garantija. Vairumā gadījumu garantijas periods ir 8 gadi vai 160 tūkstoši nobraukuma kilometru, pie tam autoražotāji sola, ka šajā periodā akumulatora energoietilpība būs vismaz 70% no oriģinālā rādītāja.

300 kilometri kā atskaites punkts

Elektromobiļi, kurus izstrādājuši tradicionālie ražotāji, šo nobraucamā attāluma atskaites punktu sasniedza salīdzinoši nesen, tomēr tas jau ir kļuvis par sava veida robežvērtību. Robežu pārsniedzot, elektromobilis jau visā pasaulē tiek uzskatīts par universālu transportlīdzekli, ko var izmantot ne tikai pilsētā. Elektriskā mašīna, kas spēj nobraukt 250 vai pat tikai 200 kilometrus, tikmēr ir ērti lietojama pilsētā, savukārt brauciens ārpus tās jau prasa rūpīgu plānošanu un zināmu kompromisu komforta ziņā, piemēram, atteikšanos no salona sildīšanas, jo tā tērē enerģiju un ļoti ietekmē nobraucamo attālumu.

Piemēram, jaunais elektromobilis “Peugeot e-208”, kas Latvijas tirgū debitēs tikai vasarā, ar vienu uzlādi WLTP ciklā jeb atbilstoši pasaules saskaņotajai vieglo auto testu procedūrai spēj pieveikt 340 kilometrus. “Volkswagen ID.3” ar standarta 45 kWh akumulatoru bez papildu uzlādes var nobraukt vismaz 330 kilometrus, bet “Volkswagen e-Up!” – 260 km. Tādējādi var teikt, ka pirmie divi minētie elektromobiļi ir praktiskāki par trešo.

Nobraucamā attāluma atšķirība pirmajā mirklī nešķiet tik liela, taču vairākas pirmo divu modeļu priekšrocības to praktiskumu palielina vairākkārt. Pirmais ir akumulatora uzlādes ātrums. Mājās tas nav tik būtisks, taču, izbraucot ārpus pilsētas un izmantojot ātrās uzlādes stacijas, tas ir ļoti svarīgs. “Peugeot e-208” un “Volkswagen ID.3” modeļus var lādēt ar jaudu līdz 100 kW. Tā ir iespēja akumulatoru līdz 80% uzlādēt 30 minūšu laikā, kas ar katru no šiem elektromobiļiem ļautu nobraukt gandrīz 300 kilometrus. “Volkswagen e-Up!” uzlādes jauda ir trīs reizes zemāka, kā dēļ šī auto akumulatora uzlāde līdz 80% aizņemtu stundu. Ar šādu lādiņu teorētiski var nobraukt 208 kilometrus, taču realitātē šāds attālums ir grūti sasniedzams.

Otrs nozīmīgais faktors elektromobiļu praktiskuma novērtējumā, ir akumulatora termoregulācija.  “Volkswagen e-Up!” nav akumulatora dzesēšanas sistēmas, tāpēc garākos braucienos akumulators uzkarst, un enerģijas papildināšana ātrās uzlādes stacijā aizņem vēl vairāk laika.

Ideāla elektromobiļa recepte vēl ir jāatklāj, jo klientu vajadzības ir ļoti dažādas. Taču vispārējās vadlīnijas, kādam jābūt elektromobilim, lai tas apmierinātu vairuma patērētāju vajadzības, ir skaidri iezīmētas: elektroauto jāspēj ar vienu uzlādi nobraukt vairāk nekā 300 kilometrus, tam jābūt glītam, komfortablam, kā arī aprīkotam ar ātrās uzlādes sistēmu un akumulatora termoregulāciju.