Все про електромобілі взимку. Які моделі найбільше втрачають запас ходу та інші нюанси

Електромобілі стають дедалі популярнішими в Україні – їх все більше на дорогах, а уряд уже планує стимулювати автовиробників тестувати та конструювати електромобілі всередині країни.

Одна з особливостей електромобілів – вплив погоди на стан акумулятора. Хоча зміна клімату вже дається взнаки, морози все ще приходять до нашого краю. Liga.Tech з’ясувала, як зима впливає на запас ходу електромобілів і які з них найменш пристосовані до експлуатації у холодну пору року.

Чому холодна погода впливає на запас ходу електромобіля

Втрата дальності ходу електромобіля взимку відбувається з кількох причин, але двома основними факторами, що сприяють цьому, є хімічний та механічний. Хімічні та фізичні реакції в акумуляторі за низьких температур протікають повільніше. Холод гальмує хімічні реакції та діє як опір, що уповільнює фізичні процеси. Це знижує доступну потужність електромобілів.

Основна причина, через яку електромобілі втрачають запас ходу взимку, пов'язана з обігрівом салону. На відміну від звичайного автомобіля, електромобілі мають використовувати енергію з батареї для обігріву салону. У двигуні внутрішнього згоряння (ДВЗ), який приводить в рух традиційні автомобілі, тепло, що виробляється двигуном, використовується і для опалення салону. Тому прогрів салону займає певний час.

У електромобіля електродвигун не виділяє стільки тепла, але є обігрівач, що досить швидко прогріває салон електромобіля. Енергія для цього береться  від високовольтної батареї, зменшуючи ємність, що залишилася для руху.

Вплив холоду на дальність пробігу електрокарів

Ресурс Recurrent провів дослідження впливу холодної пори року на дальність ходу електрокарів. Для цього було опитано 7000 власників електромобілів та складено рейтинг моделей, найменш пристосованих для експлуатації взимку. Виявилося, що у деяких із них запас ходу взимку майже на третину менший, ніж заявляють автовиробники. Серед таких, наприклад, виявилися Chevrolet Bolt, Ford Mustang Mach-E та Volkswagen ID.4.

Найгірше з зимою справляється Chevrolet Bolt: коли температура за бортом опускається нижче 0 градусів за Цельсієм, повного заряду батареї вистачає лише на 257 кілометрів проти заявлених 370 кілометрів. Іншими словами, за мінусової температури запас ходу Bolt знижується на 32 відсотки.

Дещо кращим виявився результат іншої батарейної моделі Chevrolet, кросовера Mustang Mach-e. Коли на вулиці +20 градусів за Цельсієм, він проїжджає без підзарядки 418 кілометрів, але варто температурі опуститися нижче нуля, запас ходу знижується до 283 кілометрів, тобто на 30 відсотків. Те саме відбувається і з Volkswagen ID.4, який взимку може проїхати всього 283 кілометри замість заявлених 410.

Ця проблема характерна далеко не для всіх "зелених" машин. Так, запас ходу Jaguar I-Pace взимку знижується лише на три відсотки, а Audi e-tron – на вісім відсотків. Показник Tesla – зменшення запасу ходу на 15-19%, BMW i3 – на 24%, Hyundai Kona – на 19%, Nissan Leaf – на 21%, а Volkswagen e-Golf – на 23%.

Рекорд дальності ходу в зимових умовах

Два рази на рік (влітку й взимку) NAF (Норвезька автомобільна федерація) і Motor тестують електромобілі на норвезькому ринку. Автомобілі запускаються з повністю зарядженою батареєю і рухаються заданим маршрутом, поки в них не закінчиться заряд. Таким чином можна точно з'ясувати, як далеко вони можуть заїхати в реальних умовах і скільки ще може проїхати авто після того, як машина показала запас ходу 0 км.

Лідер тестів цього року – маловідомий широкому загалу китайський HiPhi, який побив рекорд дальності ходу в зимових умовах. Китайський бренд здивував запасом ходу на морозі та обійшов Tesla.

HiPhi — це бренд електромобілів преміум-класу від Human Horizons, китайської технологічної та мобільної компанії зі штаб-квартирою в Шанхаї. На Шанхайському міжнародному автосалоні 2023 року під час презентації HiPhi Y Human Horizons оголосила про відкриття операційних центрів у Мюнхені (Німеччина) та Осло (Норвегія), що започаткувало вихід компанії на європейський ринок.

HiPhi Z проїхав найбільшу відстань за історію тестів. Китайський HiPhi зумів обійти Tesla у битві за дальність пробігу цього року в рамках NAF El Prix – найбільшого у світі тесту на дальність пробігу електромобілів. Модель з футуристичною зовнішністю спромоглася проїхати 522 км на одній зарядці, що виявилося на 80 км далі, ніж Tesla Model 3.

Тест проводився у морозних умовах норвезької зими, що також впливає на реальний запас ходу.

Цікаво, що заявлений запас ходу за циклом WLTP (єдиний стандарт для електромобілів) у Tesla Model 3 на 74 км більший, ніж у китайського HiPhi Z, але насправді результати виявилися іншими.

А ось результати машин, популярних на нашому ринку:

З 2020 року цю битву беззастережно вигравала американська Model 3. Тому перемога китайського стартапу у цих тестах означає набагато більше, ніж здається. HiPhi Z став єдиним електромобілем у тесті, який відхилився від заявлених характеристик менш ніж на 10% через те, що випробування проводились у зимових умовах. А також модель Z стала єдиним електромобілем за всю історію проведення NAF El Prix, який зміг проїхати таку кількість кілометрів.

Непогані показники також у Hyundai Ioniq 6 – 468 км, Nio ET 5 – 481 км, Xpeng 9 – 452 км, Lotus Eletre – 465 км. Tesla Model 3 змогла подолати 441 км.

В аутсайдерах – Skoda Enyaq і Toyota bZ4X.

Електромобілі по-різному реагують на зиму

Наприклад, цікавий тест провели норвезькі фахівці, які заморозили пʼять електрокарів і отримали несподівані результати. Під час пробігу тривалістю 2200 кілометрів співробітники Норвезької електромобільної асоціації перевірили електромобілі низькими температурами. Для цього вирушили на заполярний полігон Lapland Proving Ground у Лапландії. У тесті взяли участь пʼять електромобілів (Kia Niro EV, електрична версія нового кросовера BMW X1 під індексом iX1, кросовери Nissan Ariya та Renault Megane E-Tech, а також британсько-китайський хетчбек MG4).

Щоб перевірити якість роботи кліматичних систем і працездатність у холод – їх у спеціальній камері заморозили до 40 градусів нижче за нуль. Повністю пройшли всі тести лише два з них. В інших виникли проблеми, причому аж ніяк не з тяговими батареями.

Суворий скандинавський клімат не дуже доброзичливий до техніки, і електромобілі тут не є винятком. Електромобілі потребують продуманої системи термального менеджменту батарей — щоб їх як охолоджувати, так і підігрівати в морози.

І це не єдина проблема. У холоди неприємний сюрприз власника електромобіля може чекати з несподіваного боку — від старого свинцево-кислотного 12 вольтового акумулятора. У сучасних електромобілів електрична система розділена на дві частини: тягові двигуни працюють від основної літій-іонної батареї з робочою напругою 400 або 800 Вольт, а все бортове обладнання живиться від звичайної 12-вольтової батареї, як на машинах з бензиновим або дизельним двигуном. Остання заряджається від тягової батареї через понижувальний перетворювач постійного струму – як правило, коли машина "заведена".

Випробувачі Норвезької електромобільної асоціації запитали: а чи не стане на морозі саме 12-вольтова батарея слабким місцем електромобіля? Вони вирішили змоделювати таку ситуацію: електромобіль із майже повністю зарядженою тяговою батареєю ночує на 40-градусному морозі; після цього водій відкриває машину, включає обігрів салону, і коли скло відмерзає, а температура всередині стає прийнятною, вирушає у поїздку.

Найгірше ночівлю на морозі переніс "китаєць" під британським брендом MG 4: холоди дорозрядили його маленький акумулятор ємністю всього 45 ампер-годин. На відміну від конкурентів, MG не заряджає 12-вольтовий акумулятор від основної тягової батареї у той час, коли машину вимкнено. Машину довелося відчиняти ключем і замінити акумулятор на новий.

Renault Megane E-Tech, BMW iX1, Nissan Ariya і Kia Niro EV  цей тест пройшли непогано, але в Nissan і Kia з'явились помилки батареї, які швидко усунули.

Автопробіг продовжили, і машини проїхали ще 1800 кілометрів. Температура дорогою жодного разу не опускалася нижче -15 градусів і, як і очікувалося, проблем для машин це не створювало. Винятком знову став MG4 китайського концерну SAIC – поломка системи опалення.

У нашій країні електромобілям до популярності норвезьких масштабів дуже далеко. І все ж таки дослідження норвежців для нас зовсім не марне: воно підсвітило потенційні "граблі", на які можуть наступити українські користувачі електромобілів.

Жителям холодних регіонів фахівці Norsk elbilforening радять частіше контролювати напругу в акумуляторі і заряджати його, якщо напруга впала до 12,7-12,8 вольт (особливо якщо ви робите багато коротких поїздок). Інакше в якийсь момент ви ризикуєте залишитися наодинці з гірляндою помилок на панелі приладів і нікуди не виїхати…

Підсумовуючи: для електромобілів важлива температура повітря і ємність не тільки великої тягової батареї, а й звичайного 12В акумулятора.

Український досвід

Кореспондент Liga.Tech поговорив з власником Volkswagen ID.4 і запитав про враження від користування електромобілем і відмінності від авто з ДВЗ. 

На ID.4 власник Сергій пересів з дизельного Volkswagen Tiguan пів року тому. Авто в основному експлуатується в місті, але на далекі відстані власник теж їздив. В електромобілі подобається миттєве прискорення, машина велика і комфортна.

З того, що не подобається водію, – китайський сервер (SIM-картка) не доступний в інших країнах, крім Китаю. Тому розпізнання знаків, штатна навігація, створення карти для зарядки та ще деякі онлайн-сервіси не працюють. Є нюанс зі стуком задніх амортизаторів у підвісці, на сервісі сказали, що вони робочі, просто працюють з таким звуком. Є проблеми з сенсорними ручками відкриття дверей, а саме системою Keyless за вологої погоди і в мороз. На відміну від машини з ДВЗ, сніг на капоті не тане, салон прогрівається значно швидше, але на прогрів йде чимала витрата енергії. Краще прогрівати салон, коли машина підключена до зарядки.

Машина задньоприводна, та дякуючи налаштуванням електроніки за кермом цього майже не відчуваєш. Пробіг взимку на 1заряді до 300 км, але щоб досягти цієї цифри, доведеться їхати економно і періодично вимикати обігрів салону. Якщо на повну користуватись авто – реальний зимовий пробіг 250 км. Економія від пересування на електромобілі є, але залежить від того, де заряджатись. "На публічних зарядках економія сумнівна (бо кіловат коштує 13-15 грн), але якщо ви живете в приватному будинку, тоді це дійсно вигідно", – стверджує Сергій. Власникові хотілося б батарею 100 кВт, щоб більш впевнено почуватись на незнайомих трасах.

"Оскільки машина з Китаю, то в неї був порт GBT. Зарядок GBT мало в Україні, а в Європі їх зовсім немає. Тому було прийнято рішення встановити порт CCS2 як  європейської версії ID.4", – каже Сергій. Ціна переобладнання – майже $2000. Машина купувалась як робоча "конячка", поки власнику все подобається і автівка продовжує дарувати емоції.