Все об электромобилях зимой. Какие модели больше теряют запас хода и другие нюансы

Электромобили становятся все более популярными в Украине – их все больше на дорогах, а правительство уже планирует стимулировать автопроизводителей тестировать и конструировать электромобили внутри страны.

Одна из особенностей электромобилей – влияние погоды на состояние аккумулятора. Хотя изменение климата уже дает о себе знать, морозы все еще приходят в наши края. Liga.Tech выяснила, как зима влияет на запас хода электромобилей и какие из них менее приспособлены к эксплуатации в холодное время года.

Почему холодная погода влияет на запас хода электромобиля

Потеря дальности хода электромобиля зимой происходит по нескольким причинам, но двумя основными факторами, способствующими этому, являются химический и механический. Химические и физические реакции в аккумуляторе при низких температурах протекают медленнее. Холод тормозит химические реакции и действует как сопротивление, замедляющее физические процессы. Это снижает доступную мощность электромобилей.

Основная причина, по которой электромобили теряют запас хода зимой, связана с обогревом салона. В отличие от обычного автомобиля, электромобили должны использовать энергию из батареи для обогрева салона. В двигателе внутреннего сгорания (ДВС), приводящем в движение традиционные автомобили, тепло, производимое двигателем, используется и для отопления салона. Поэтому прогрев салона занимает некоторое время.

У электромобиля электродвигатель не выделяет столько тепла, но есть обогреватель, достаточно быстро прогревающий салон электромобиля. Энергия для этого берется от высоковольтной батареи, уменьшая оставшуюся емкость для движения.

Влияние холода на дальность пробега электрокаров

Ресурс Recurrent провел исследование влияния холодного времени года на дальность хода электрокаров. Для этого было опрошено 7000 владельцев электромобилей и составлен рейтинг моделей, наименее приспособленных для эксплуатации зимой. Оказалось, что у некоторых из них запас хода зимой почти на треть меньше, чем заявляют автопроизводители. Среди таких, к примеру, оказались Chevrolet Bolt, Ford Mustang Mach-E и Volkswagen ID.4.

Хуже всего с зимой справляется Chevrolet Bolt: когда температура за бортом опускается ниже 0 градусов по Цельсию, полного заряда батареи хватает всего на 257 километров против заявленных 370 километров. Другими словами, при минусовой температуре запас хода Bolt снижается на 32 процента.

Несколько лучше оказался результат другой батарейной модели Chevrolet, кроссовера Mustang Mach-e. Когда на улице +20 градусов по Цельсию, он проезжает без подзарядки 418 километров, но стоит температуре опуститься ниже нуля, запас хода снижается до 283 километров, то есть на 30 процентов. То же происходит и с Volkswagen ID.4, который зимой может проехать всего 283 километра вместо заявленных 410.

Эта проблема характерна далеко не для всех "зеленых" машин. Так, запас хода Jaguar I-Pace зимой снижается всего на три процента, а Audi e-tron – на восемь процентов. Показатель Tesla – уменьшение запаса хода на 15–19%, BMW i3 – на 24%, Hyundai Kona – на 19%, Nissan Leaf – на 21%, а Volkswagen e-Golf – на 23%.

Рекорд дальности хода в зимних условиях

Два раза в год (летом и зимой) NAF (Норвежская автомобильная федерация) и Motor тестируют электромобили на норвежском рынке. Автомобили запускаются с полностью заряженной батареи и двигаются по заданному маршруту, пока у них не закончится заряд. Таким образом можно точно выяснить, как далеко они могут заехать в реальных условиях и сколько еще может проехать автомобиль после того, как машина показала запас хода 0 км.

Лидер тестов в этом году – малоизвестный широкой публике китайский HiPhi, побивший рекорд дальности хода в зимних условиях. Китайский бренд удивил запасом хода на морозе и обошел Tesla.

HiPhi – это бренд электромобилей премиум-класса от Human Horizons, китайской технологической и мобильной компании со штаб-квартирой в Шанхае. На Шанхайском международном автосалоне 2023 года во время презентации HiPhi Y Human Horizons объявила об открытии операционных центров в Мюнхене (Германия) и Осло (Норвегия), что начало выход компании на европейский рынок.

HiPhi Z проехал самое большое расстояние за историю тестов. Китайский HiPhi сумел обойти Tesla в битве за дальность пробега в этом году в рамках NAF El Prix – крупнейшего в мире теста на дальность пробега электромобилей. Модель с футуристической внешностью смогла проехать 522 км на одной зарядке, что оказалось на 80 км дальше, чем Tesla Model 3.

Тест проводился в морозных условиях норвежской зимы, что также оказывает влияние на реальный запас хода.

Интересно, что заявленный запас хода по циклу WLTP (единый стандарт для электромобилей) у Tesla Model 3 на 74 км больше, чем у китайского HiPhi Z, но на самом деле результаты оказались другими.

А вот результаты машин, популярных на нашем рынке:

С 2020 года это сражение безоговорочно выигрывала американская Model 3. Поэтому победа китайского стартапа в этих тестах означает гораздо больше, чем кажется. HiPhi Z стал единственным электромобилем в тесте, который отклонился от заявленных характеристик менее чем на 10% из-за того, что испытания проводились в зимних условиях. Также модель Z стала единственным электромобилем за всю историю проведения NAF El Prix, который смог проехать такое количество километров.

Неплохие показатели также у Hyundai Ioniq 6 – 468 км, Nio ET 5 – 481 км, Xpeng 9 – 452 км, Lotus Eletre – 465 км. Tesla Model 3 смогла преодолеть 441 км.

В аутсайдерах – Skoda Enyaq и Toyota bZ4X.

Электромобили по-разному реагируют на зиму

Например, интересный тест провели норвежские специалисты, которые заморозили пять электрокаров и пришли к неожиданным результатам. Во время пробега протяженностью 2200 км сотрудники Норвежской электромобильной ассоциации проверили электромобили низкими температурами. Для этого отправились на заполярный полигон Lapland Proving Ground в Лапландии. В тесте приняли участие пять электромобилей (Kia Niro EV, электрическая версия нового кроссовера BMW X1 под индексом iX1, кроссоверы Nissan Ariya и Renault Megane E-Tech, а также британско-китайский хэтчбек MG4).

Чтобы проверить качество работы климатических систем и работоспособность в холод – их в специальной камере заморозили до 40 градусов ниже нуля. Полностью прошли все тесты всего два из них. У других возникли проблемы, причем отнюдь не с тяговыми батареями.

Суровый скандинавский климат не очень дружелюбен к технике, и электромобили здесь не исключение. Электромобили нуждаются в продуманной системе термального менеджмента батарей – чтобы их как охлаждать, так и подогревать в морозы.

И это не единственная проблема. В холода неприятный сюрприз владельца электромобиля может ждать с неожиданной стороны – от старого свинцово-кислотного 12 вольтового аккумулятора. У современных электромобилей электрическая система разделена на две части: тяговые двигатели работают от основной литиево-ионной батареи с рабочим напряжением 400 или 800 Вольт, а все бортовое оборудование питается от обычной 12-вольтовой батареи, как на машинах с бензиновым или дизельным двигателем. Последняя заряжается от тяговой батареи через понижающий преобразователь постоянного тока – как правило, когда машина "заведена".

Испытатели Норвежской электромобильной ассоциации спросили: а не станет ли на морозе именно 12-вольтовая батарея слабым местом электромобиля? Они решили смоделировать следующую ситуацию: электромобиль с почти полностью заряженной тяговой батареей ночует на 40-градусном морозе; после этого водитель открывает машину, включает обогрев салона, и когда стекла отмерзают, а температура внутри становится приемлемой, отправляется в поездку.

Хуже всего  ночлег на морозе перенес "китаец" под британским брендом MG 4: холода доразрядили его маленький аккумулятор емкостью всего 45 ампер-часов. В отличие от конкурентов, MG не заряжает 12-вольтовый аккумулятор от основной тяговой батареи в то время, когда машина выключена. Машину пришлось открывать ключом и заменить аккумулятор новым.

Renault Megane E-Tech, BMW iX1, Nissan Ariya и Kia Niro EV этот тест прошли неплохо, но у Nissan и Kia появились ошибки по батареям, которые быстро устранили.

Автопробег продолжили, и машины проехали еще 1800 км. Температура по дороге ни разу не опускалась ниже -15 градусов и, как и ожидалось, проблем для машин это не создавало. Исключением снова стал MG4 китайского концерна SAIC – поломка системы отопления.

В нашей стране электромобилям до популярности норвежских масштабов очень далеко. И все же исследование норвежцев для нас вовсе не бесполезно: оно подсветило потенциальные "грабли", на которые могут наступить украинские пользователи электромобилей.

Жителям холодных регионов специалисты Norsk elbilforening советуют почаще контролировать напряжение в аккумуляторе и заряжать его, если напряжение упало до 12,7-12,8 вольт (особенно если вы совершаете много коротких поездок). Иначе в какой-то момент вы рискуете остаться наедине с гирляндой ошибок на приборной панели и никуда не уехать…

Подводя итог: для электромобилей важна температура воздуха и емкость не только большой тяговой батареи, но и обычного 12В аккумулятора.

Украинский опыт

Корреспондент Liga.Tech поговорил с владельцем Volkswagen ID.4 и спросил о впечатлениях от пользования электромобилем и отличиях от авто с ДВС.

На ID.4 владелец Сергей пересел с дизельного Volkswagen Tiguan полгода назад. Автомобиль в основном эксплуатируется в городе, но на дальние расстояния владелец тоже ездил. В электромобиле нравится мгновенное ускорение, машина большая и удобная.

Из того, что не нравится водителю, – китайский сервер (SIM-карта) не доступен в других странах, кроме Китая. Поэтому распознавание знаков, штатная навигация, создание карты для зарядки и еще некоторые онлайн-сервисы не работают. Есть нюанс со стуком задних амортизаторов в подвеске, на сервисе сказали, что они рабочие, просто работают с таким звуком. Есть проблемы с сенсорными ручками открывания дверей, а именно системой Keyless при влажной погоде и в мороз. В отличие от машины с ДВС, снег на капоте не тает, салон прогревается гораздо быстрее, но на прогрев уходит немалый расход энергии. Лучше прогревать салон, когда машина подключена к зарядке.

Машина заднеприводная, но благодаря настройкам электроники за рулем этого почти не чувствуешь. Пробег зимой на 1 заряде до 300 км, но чтобы добиться этой цифры, придется ехать экономно и периодически выключать обогрев салона. Если вовсю пользоваться авто – реальный зимний пробег 250 км. Экономия от передвижения на электромобиле есть, но зависит от того, где заряжаться. "На публичных зарядках экономия сомнительна (ибо киловатт стоит 13-15 грн), но если вы живете в частном доме, тогда это действительно выгодно", – утверждает Сергей. Владельцу хотелось бы батарею 100 кВт, чтобы увереннее чувствовать себя на незнакомых трассах.

"Поскольку машина из Китая, то у нее был порт GBT. Зарядок GBT мало в Украине, а в Европе их совсем нет. Поэтому было принято решение установить порт CCS2 как европейской версии ID.4", – говорит Сергей. Цена переоборудования – около $2000. Машина покупалась как рабочая "лошадка", пока владельцу все нравится и автомобиль продолжает дарить эмоции.