Перевод оригинального материала

Почему аккумуляторы Теслы умирают на морозе?

Опубликовано 20 января 2024 в 11:28 (Обновлено 20 января 2024)

Время чтения: 5 мин

Морозные температуры в центральной части США сократили запас хода электромобилей и заставили водителей долго ждать у зарядных станций.

Анкита Бансал готовится к зарядке своего автомобиля Tesla в Анн-Арборе, штат Мичиган, в среду. Фотография: Carlos Osorio/AP
Анкита Бансал готовится к зарядке своего автомобиля Tesla в Анн-Арборе, штат Мичиган, в среду. Фотография: Carlos Osorio/AP

Почти неделю холодные температуры от Чикаго до северного Техаса делают жизнь владельцев электромобилей мучительной, сокращая запас хода и заставляя часами ждать на станциях зарядки.

В понедельник в Оук-Брук, штат Иллинойс, недалеко от Чикаго, тележурналисты обнаружили Теслы, у которых заканчивался заряд, пока они стояли в длинной очереди на станцию Supercharger. Температура воздуха достигла -9F (-23C).

В среду в окрестностях Анн-Арбора, штат Мичиган, автомобили Тесла были подключены к шести из восьми зарядных станций, когда ветер завывал при температуре 7F (-14C). По крайней мере, у одного водителя зарядка почти закончилась.

Хорошо известно, что электромобили (EV) теряют часть запаса хода на холоде, особенно при отрицательных температурах, подобных тем, что установились в средней полосе страны на этой неделе. Исследования показали, что потеря запаса хода варьируется от 10 до 36%. EV также не так быстро заряжаются в сильный мороз. Некоторые владельцы Tesla в окрестностях Чикаго рассказали журналистам, что их автомобили вообще не заряжаются.

Эксперты признают, что холодная погода может быть тяжелой для электромобилей, но, по их словам, при определенном планировании и небольшой корректировке владельцы смогут путешествовать практически в обычном режиме.

Внутри аккумуляторов EV ионы лития проходят через жидкий электролит, вырабатывая электричество. Но при похолодании они проходят через электролит медленнее и не выделяют столько энергии. Это сокращает запас хода и может быстрее истощить аккумулятор.

То же самое происходит и в обратном направлении. Поскольку электроны движутся медленнее, батарея не может принять столько же электричества от зарядной вилки. Это замедляет зарядку. Проблема в том, что при резком понижении температуры батареи должны быть достаточно теплыми, чтобы электроны могли двигаться. А на станциях быстрой зарядки, таких как у Tesla, они должны быть еще теплее.

"Практически все химические вещества замедляются при низкой температуре. Это просто то, что дала нам природа, и мы должны с этим смириться".

- говорит Нил Дасгупта, доцент кафедры механики и материаловедения Мичиганского университета

На станции Supercharger в Питтсфилд Тауншип, штат Мичиган, к югу от Анн-Арбора, аккумулятор Теслы Анкиты Бансал был заряжен всего на 7%. Она подключилась к сети, но автомобиль не стал принимать электричество. Вместо этого на дисплее появилось сообщение о том, что батарея нагревается. После того как она достигнет нужной температуры, на полную зарядку уйдет 1 час и 50 минут, сообщил дисплей.

Автомобили Tesla заряжаются на парковке в Чикаго, штат Иллинойс, на этой неделе. Фотография: Kevin Dietsch/Getty Images
Автомобили Tesla заряжаются на парковке в Чикаго, штат Иллинойс, на этой неделе. Фотография: Kevin Dietsch/Getty Images

"Мне предстоит долгий путь", - сказала Бансал, аспирантка Мичиганского университета, которая хотела доехать до полноценной зарядки, потому что дома у нее нет зарядной станции.

Брюс Уэстлейк, президент Ассоциации электромобилей Восточного Мичигана, говорит, что большинство EV запрограммированы на прогрев батареи, если водитель сообщает навигационной системе автомобиля о предстоящей поездке на зарядную станцию.

Многие из тех, кто считает, что их машины не заряжаются, - новички в электромобилях и не знают, как "предварительно подготовить" свои батареи, говорит Уэстлейк, у которого есть две Теслы.

"Они только учатся", - сказал он. "А Tesla не очень хорошо объясняет некоторые вещи". Было оставлено сообщение с просьбой прокомментировать ситуацию в компании Tesla.

По словам Уэстлейка, при низких температурах может потребоваться полчаса, чтобы разогреть батарею и подготовить ее к зарядке. По его словам, предварительное кондиционирование батареи приводит к потере некоторого запаса хода, хотя обычно это всего несколько миль.

Бансал, у которой Tesla всего неделю, не знала о предварительном кондиционировании перед зарядкой, но теперь знает.

В нескольких стойках от нее Tesla Model 3 Кима Бурни заряжалась чуть медленнее, чем при обычной температуре. В среду утром Ким проехала больше, чем предполагала, во время поездки к стоматологу в Энн-Арбор, и ей хотелось зарядиться до конца дня.

Поэтому она сообщила машине, что едет на зарядную станцию, и к моменту ее приезда она уже была готова и подключилась к сети.

Как и Уэстлейк, Берни говорит, что водители электромобилей должны планировать все заранее, особенно в холодную погоду. По ее словам, автомобиль подскажет вам, где находятся зарядные станции и какой запас хода у вас остался.

"Чем больше вы на ней ездите, тем удобнее вам знать, как далеко вы можете уехать и как долго заряжать ее".

- сказала Берни

По словам Берни, в холодную погоду она теряет от 15 до 20 % заряда батареи, но в такие холода, как на этой неделе, ситуация резко ухудшается.

По словам Дасгупты, в ближайшей перспективе автопроизводители, скорее всего, придумают более эффективные способы защиты аккумуляторов и их подогрева для зарядки. Кроме того, в разработке находятся новые химические составы батарей, которые будут более устойчивы к холодной погоде.

В краткосрочной перспективе, по словам Дасгупты, по мере того как все больше потребителей будут покупать электромобили, а автопроизводители выходить на рынок, они будут разрабатывать модели на основе существующих литий-ионных химических элементов, приспособленные к более холодному климату. По его словам, в некоторых случаях придется пожертвовать общим запасом хода, чтобы добиться лучших характеристик в холодную погоду.

По словам Дасгупты, в новые аккумуляторные технологии, которые лучше работают в холодное время года, инвестируются миллионы, и они найдут свое применение в электромобилях, начиная с военных, аэрокосмических и подводных применений.

"Вы можете стать водителем электромобиля в холодную погоду", - сказал он. "Будьте оптимистами и радуйтесь тому, что ждет вас в будущем, потому что дальше будет только лучше".

Опубликовано 20 января 2024 в 11:28

Теги:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Uzabila