Akumulatory - czy rzeczywiście są tak drogie i niebezpieczne, jak o nich mówią?

A przecież baterie w smartfonach czy laptopach rzeczywiście z reguły po 2-3 latach tracą nawet ponad połowę pierwotnej wydajności. Czy z samochodami jest tak samo? W dodatku za malutką baterię do komórki trzeba zapłacić często kilkaset złotych – to ile musi kosztować akumulator kilka tysięcy razy większy? Sprawdziliśmy to!

Ile kosztują akumulatory?

Dobra wiadomość na początek: akumulatory tanieją i to w bardzo szybkim tempie. Gorsza wiadomość – użytkownicy aut elektrycznych aż tak szybko tego nie odczują. Według analiz specjalistycznych firm badawczych, w 2010 roku koszt 1 kWh akumulatora do auta elektrycznego wynosił ponad 1000 Euro, w 2018 roku było to już mniej niż 160 Euro, a w 2024 wartość ta może spaść nawet poniżej 90 Euro. Żeby oszacować, jaki wpływ na ceny aut elektrycznych, warto to odnieść do konkretnych przykładów.

W aktualnej wersji jednego z najpopularniejszych „elektryków” w Europie, w Renault ZOE, największy akumulator ma ok. 52 kWh pojemności, co powinno wystarczyć na ok. 400 km jazdy. W 2010 roku koszt samych ogniw do takiej baterii przekraczałby 230 tys. zł, obecnie to już mniej niż 40 tys. zł. Oczywiście, to ceny samych ogniw, które płacą producenci, a nie ceny kompletnych akumulatorów oferowanych jako części zamienne – te nadal są znacznie wyższe – w zależności od modelu auta i pojemności baterii to od kilkudziesięciu tysięcy do wyraźnie ponad 100 tys. zł za kompletny akumulator.

Dobra wiadomość jest jednak taka, że nie zawsze trzeba kupować akumulator kompletny – czasem wystarczy wymienić tylko część ogniw – są one z reguły połączone w moduły, zawierające po kilka-kilkanaście ogniw, kosztujące kilka tysięcy złotych. Złe wiadomości są takie, że np. rynek zamienników czy sprawnych, używanych baterii są bardzo skromne. O ile z zakupem w rozsądnej cenie akumulatorów do popularnych hybryd nie jest już tak źle, to używana bateria do auta elektrycznego oznacza wydatek rzędu kilkudziesięciu tysięcy złotych.

Akumulator to wciąż najdroższy element „elektryka”. Z drugiej strony – kiedy kupujemy auto z silnikiem diesla, po 200-300 tys. km też musimy się liczyć z poważnymi wydatkami. Wymiana wtryskiwaczy, turbosprężarki, dwumasowego koła zamachowego czy innych zużywających się podzespołów po cenach w autoryzowanych serwisach to często też kilkadziesiąt tysięcy złotych. Jeśli doliczymy do tego wydatki na paliwo, przeglądy i wymiany eksploatacyjne auta z silnikiem spalinowym, bilans kosztów na przestrzeni całego czasu eksploatacji powoli może się przesuwać na korzyść auta elektrycznego.

Na jak długo wystarczają akumulatory do aut elektrycznych?

W internecie łatwo znaleźć niezbyt pochlebne opinie o trwałości akumulatorów w niektórych autach, np. takie, że po kilku latach zasięg spadł z 240 do 60 km, a wymiana baterii jest nieopłacalna. W praktyce większość producentów aut elektrycznych sprzedaje je ze stosunkowo długą gwarancją – najczęściej jest to 8 lat i 160 tys. km. To nie znaczy, że po takim czasie akumulatory będą się nadawały tylko do wymiany – ich szacowana wydajność może wtedy spaść poniżej 70 proc. parametrów nowej baterii.

W praktyce okazuje się jednak, że akumulatory wytrzymują znacznie dłużej, choć w znacznej mierze rzeczywista ich trwałość zależy też i od sposobu eksploatacji. W przypadku popularnych hybryd, np. Toyot Prius poprzednich generacji znane są przypadki uzyskiwania przebiegów przekraczających 700 000 km na fabrycznym akumulatorze, bez spadku jego parametrów w sposób utrudniający eksploatację. W przypadku aut z napędem w pełni elektrycznym rzeczywiste wyniki w dziedzinie trwałości też wyglądają całkiem optymistycznie.

Oczywiście, nie jest tak dobrze, jak w testach laboratoryjnych, w których np. popularne ogniwa Samsung SDI, stosowane w wielu autach elektrycznych powinny zachować 80 proc. pojemności nawet po 4600 cykli ładowania, co może się przekładać nawet na milion przejechanych kilometrów – ale nie brakuje użytkowników elektrycznych aut, którzy twierdzą, że po kilkuset tysiącach kilometrów baterie ich pojazdów są nadal sprawne. Wiele aut elektrycznych po kilku latach i kilkuset tysiącach przejechanych kilometrów wciąż ma baterie o pojemności rzędu powyżej 90 proc. wyjściowej wartości.

Warto mieć świadomość, że do samochodów najnowsze typy superwydajnych i trwałych akumulatorów nie trafiają do razu – ze względu na konieczność wnikliwych testów związanych przed wszystkim z bezpieczeństwem eksploatacji. Obecnie stosowane akumulatory powinny utrzymywać optymalną wydajność przez więcej niż 1000 cykli ładowania.

Czy akumulatory do aut elektrycznych są ekologiczne?

Sceptycy elektromobilności często twierdzą, że zużyte akumulatory, a szczególnie zawarte w nich m.in. kobalt czy lit, za kilka lat, kiedy zostaną wyrzucone na złomowiska, zatrują środowisko. To argument zupełnie nietrafiony. Rzeczywiście, produkcja nowych akumulatorów do aut elektrycznych to poważne obciążenie dla środowiska, natomiast akumulatory zużyte nie stanowią problemu.

Na złomowiskach zużytych akumulatorów do hybryd czy aut elektrycznych można ze świecą szukać – nikt ich nie wyrzuca, bo są po prostu zbyt cenne. Akumulatory, które są wymieniane w autach z powodu zużycia z reguły mają przed sobą jeszcze bardzo długie życie. Te, których wydajność spadła poniżej 70 proc. (z reguły wtedy działa gwarancja producenta) są rozmontowywane na poszczególne moduły, a pochodzące z nich ogniwa są wykorzystywane m.in. do magazynowania energii produkowanej ze źródeł odnawialnych, np. na tzw. farmach solarnych czy w domowych instalacjach fotowoltaicznych.

Ogniwa niesprawne trafiają do recyklingu, bo zawarte w nich składniki są naprawdę cenne i mogą być wykorzystane do produkcji kolejnych akumulatorów. To m.in. dzięki recyclingowi surowców akumulatory tanieją.

Co szkodzi akumulatorom do aut elektrycznych?

No dobrze – skoro akumulatory są już tak trwałe, to dlaczego w niektórych autach zasięg po kilku latach drastycznie spada? Jak już wspomnieliśmy, trwałość akumulatorów zależy od sposobu ich eksploatacji. Bateriom samochodowym, podobnie jak tym w komórkach czy laptopach bardzo szkodzą m.in. wysokie temperatury. Od czego zależy temperatura samochodowej baterii? Nie tylko od pogody! Im szybciej bateria jest ładowana lub rozładowywana, tym wyższa jest jej temperatura.

Oczywiście, w większości aut elektrycznych zastosowano rozbudowane systemy chłodzenia akumulatorów – albo za pomocą klimatyzacji, która schładza powietrze, które w sposób wymuszony przepływa przez obudowę akumulatorów, albo przy użyciu płynu chłodzącego. Są też modele (z reguły z mniej wydajnymi akumulatorami) w których zastosowano chłodzenie pasywne – obudowa baterii jest zbudowana jest w formie radiatora mającego odprowadzać nadmiar ciepła.

Problem polega na tym, że nie zawsze te rozwiązania są wystarczająco skuteczne – np. jeśli na zewnątrz panują wysokie temperatury, a auto jest ładowane przy użyciu szybkiej ładowarki, albo kierowca wykorzystuje maksimum możliwości auta, to temperatury osiągają niebezpieczny poziom.

Generalnie szybkie ładowanie skraca trwałość baterii – jeśli akumulator można ładować przez noc we własnym garażu relatywnie niskim prądem, to będzie to znacznie bezpieczniejsze i korzystniejsze dla trwałości ogniw od podłączenia auta do nowoczesnej, szybkiej ładowarki! W wielu przypadkach bezpośrednią przyczyną awarii akumulatorów czy wręcz pożarów aut elektrycznych są wycieki płynu z układu chłodzenia akumulatorów wprost do ogniw czy na falownik, albo tak błaha usterka jak zabrudzenie filtra oczyszczającego powietrze chłodzące wnętrze akumulatora.

Mimo z reguły solidnych obudów, akumulatory mogą też zostać uszkodzone podczas kolizji, albo np. najechania z dużą prędkością na próg spowalniający czy krawężnik – w większości elektryków akumulator „wisi” pod autem.

Jak naprawić akumulator do auta elektrycznego?

Na rynku pojawia się coraz więcej warsztatów, które oferują naprawy i regenerację akumulatorów. Z reguły naprawa polega na tym, że bateria jest diagnozowana, a następnie wymieniane są w niej niesprawne ogniwa – przypadki, kiedy wszystkie są już zużyte bądź niesprawne, zdarzają się rzadko.

Akumulatory stosowane w autach elektrycznych wyposażone są w tzw. bms-y (Battery Management System), czyli systemy zarządzania ogniwami – jeśli elektronika zdiagnozuje, że wybrane ogniwa działają nieprawidłowo, to „odcina” cały ich moduł, po to, żeby m.in. zapobiegać zwarciu czy zapaleniu się baterii. Wystarczy więc, że „padnie” jedno ogniwo, żeby wydajność całej baterii wyraźnie spadła.

Uwaga! Wśród firm prowadzących tego typu działalność nie brak szarlatanów, którzy robią to bez odpowiedniego sprzętu czy troski o bezpieczeństwo użytkowników aut – warto mieć świadomość, że auto ze źle naprawioną baterią to bomba na kołach.

Pożar auta elektrycznego

Tym, co często najbardziej przeraża osoby potencjalnie zainteresowane autami elektrycznymi, jest kwestia ich bezpieczeństwa. Nie brakuje informacji o „elektrykach”, które po drobnych stłuczkach, albo wręcz bez żadnego widocznego powodu stawały w płomieniach. Rzeczywiście, w przypadku mechanicznego uszkodzenia baterii lub jej awarii, czy też nieprawidłowej pracy ładowarki (zarówno wewnętrznej jak i zewnętrznej), czy uszkodzenia przewodów, może dojść do pożaru.

Problem polega na tym, że z racji konstrukcji, baterii „elektryka” w zasadzie nie da się w normalny sposób ugasić. Gaśnice samochodowe? Strata czasu! Z pożarem baterii może sobie nie poradzić nawet straż pożarna! Problem polega na tym, że akumulator składa się z wielu ogniw zamkniętych we wspólnej obudowie – można więc do woli polewać auto po wierzchu pianą gaśniczą, a wewnątrz obudowy temperatura i tak będzie rosła. Jeśli dojdzie do zwarcia i zapalenia nawet pojedynczego ogniwa, to następuje najczęściej coś w rodzaju reakcji łańcuchowej – palące się ogniwo rozgrzewa kolejne, które też w końcu staje w płomieniach, albo wręcz wybucha.

W krajach, w których auta elektryczne są już popularne, straż pożarna ma przygotowane specjalne procedury i sprzęt do gaszenia elektryków. Albo auto jest gaszone za pomocą specjalistycznych środków, ale później trafia na specjalny plac, gdzie umieszcza się je z dala od innych aut i łatwopalnych przedmiotów, bo jest niemal pewne, że po pewnym czasie ogień znów się w nim pojawi, lub też samochód po wstępnym stłumieniu ognia wrzucany jest w całości do kontenera z płynem gaśniczym, w którym zostaje przez kilkadziesiąt godzin.

Używane auto elektryczne bez baterii

Coraz częściej w ogłoszeniach pojawiają się auta elektryczne sprzedawane bez baterii lub z bateriami niesprawnymi. Biorą się one m.in. stąd, że np. Renault przez wiele lat sprzedawało tylko auta elektryczne, ale baterię trzeba było oddzielnie wynajmować i pozostawała ona własnością firmy.

Teraz można je już kupić, ale ceny są zaporowe, a podaż używanych akumulatorów jest ograniczona, przez co ich ceny są wysokie – przed zakupem auta bez baterii warto więc dokładnie sprawdzić, ile trzeb będzie za nią zapłacić. Z reguły się to nie opłaca. Nieco większą szanse na korzystny zakup mamy w przypadku aut z bateriami niesprawnymi – być może da się je jeszcze zregenerować.