S popularizacijo električnih vozil se debata z učinkovitosti motorjev z notranjim zgorevanjem počasi premika proti zmogljivosti in življenjski dobi baterij. V primerjavi z bencinskimi in dizelskimi motorji, smo pri razvoju električnih avtomobilov še bolj pri začetku (čeprav je električni pogon starejši od obeh). Razlog za to je stoletje primata motorjev z notranjim zgorevanjem in zapostavljenosti električnega pogona. Sedaj pa elektrika doživlja novo pomlad, pri kateri je in bo ključen razvoj baterij. Ni skrivnost, da te predstavljajo največji izziv, predvsem zaradi svoje velikosti in mase.
Ameriško Ministrstvo za energijo je izvedlo izjemno temeljit preizkus v katerem so primerjali dolgoročni vpliv običajnega 'hišnega' in hitrega polnjenja. Ugotovili so, da je po 80.000 prevoženih kilometrih kapaciteta baterij pri hitrem polnjenju upadla za kar 15 odstotkov več kot pri običajnem polnjenju.
Proizvajalci električnih avtomobilov zato iščejo kompromis med maso in sprejemljivim dosegom vožnje z enim polnjenjem baterij. To pomeni, da so pri nekaterih modelih baterije dovolj zmogljive za vsakdanjo uporabo le v optimalnih pogojih delovanja. Primer: tovarniško obljubljen doseg okoli 200 kilometrov je po naših izkušnjah v praksi vedno za 10 do 20 odstotkov manjši. Če od tega odštejemo še dodatnih 10, 15 ali 20 odstotkov, ki jih sčasoma izgubi na račun staranja baterij, pa je lahko uporabnost vozila že močno omejena. Ključno je torej, da baterije kar se da dolgo držimo v najboljši možni formi in uporabnik pri tem igra precej večjo vlogo kot bi si mislili.
Previdno pri hitrem polnjenju
O vplivih hitrega polnjenja na avtomobilske baterije smo se pogovarjali s profesorjem Jožefom Ritonjo s Fakultete za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru. Izpostavil je raziskavo, ki jo je v ZDA izvedlo Ministrstvo za energijo na baterijah nissana leafa. Preizkus so izvedli na štirih identičnih vozilih, ki so vsak dan opravila enako pot, dvakrat dnevno pa so polnili baterije. Dva avtomobila so vedno polnili samo z avtomobilskim polnilcem z močjo 3,3 kW preko standardnega izmeničnega priključka z napetostjo 208 V in 30 A varovalko. Druga dva so polnili z zunanjim enosmernim polnilcem z močjo 50 kW. Polnilec je imel nastavljeno maksimalno vrednost toka 120 A in enosmerno napetost 500 V. Test baterij je trajal 18 mesecev, v katerem obdobju so prevozili po 80.000 km.
Na začetku in vsakih 10.000 milj (16.000 km) so premerili stanje baterij. Merili so kapaciteto baterij, notranjo upornost baterij in zmogljivost baterij. Glavni ugotovitvi sta bili, da polnjenje avtomobila na hitrih polnilnicah hitreje zmanjšuje kapaciteto baterij kot njihovo polnjenje na 'domačih' polnilnicah. Profesor Ritonja ob tem dodaja: "Vseeno pa zmanjševanje kapacitete zaradi hitrega polnjenja ni ekstremno v primerjavi z zmanjševanjem pri počasnem polnjenju, kljub temu, da so uporabili hitro polnjenje z dvakratno močjo glede na priporočeno moč polnjenja proizvajalca avtomobila. Po 18 mesecih in 80.000 prevoženih kilometrih v enakih voznih razmerah se je zmanjšala kapaciteta hitro polnjenih baterij še za približno 4 odstotke bolj kot se je zmanjšala kapaciteta hišno polnjenih baterij." Po 80.000 kilometrih je kapaciteta 'hišno' polnjenih baterij padla na 74 odstotkov, kapaciteta hitro polnjenih baterij pa na 70, kar je približno 15 odstotkov večji upad zmogljivosti.
Poleg hitrosti polnjenja še mnogo drugih dejavnikov
Profesor Ritonja je v pogovoru izpostavil, da je za zmanjšanje kapacitete baterij odgovornih še veliko drugih dejavnikov, med katerimi sta tudi stopnja praznjenja pred ponovnim polnjenjem (bolj izpraznjena baterija ima večji učinek na padec kapacitete) in temperatura med polnjenjem. Slednjo oviro proizvajalci rešujejo s posebnimi ogrevalnimi in hladilnimi sistemi, namenjenimi izključno baterijam.
Profesorja Jožefa Ritonjo s Fakultete za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru, smo obiskali že lani, ko nam je predstavil zanimiv projekt študentov mariborske fakultete, kjer pripravljajo prav poseben dirkalnik, ki si ga je do zdaj drznilo izdelati le malo evropskih fakultet.
Ob vplivih različnih hitrosti polnjenja baterij na kapaciteto baterij vplivajo tudi mnogi drugi dejavniki, ki niso povezani s tehnologijo. Eden izmed njih je način vožnje, predvsem silovita pospeševanja, pri katerih se zaradi velikega pretoka električnega toka sprošča toplota. Podobno velja za katerekoli situacije, ki pomenijo, da je pogonski sklop bolj obremenjen, na primer zelo hitra vožnja po avtocesti, silovito zaviranje in ostale, za katere na splošno velja, da niso blagodejne niti za življenjsko dobo klasičnih bencinskih in dizelskih avtomobilov.
Zanimiva ugotovitev sem pa slišal nekaj popolnoma drugega in sicer, da baterije pri avtih niso odklenjene 100% kot pri telefonu ampak se odklepajo s časom samega propadanja baterije tako, da po 10 letih bi moral še vedno prevoziti toliko na… ...prikaži več 1 polnjenje kot prvi dan.
Problem ni v pogonu ampak v rezervoarju alektrične energije.