Jaka musi być pojemność baterii, żeby nie brakowało zasięgu? Auto elektryczne bez tajemnic

Nie jest jednak prawdą, że w dziedzinie akumulatorów od lat się nic nie zmieniło – postęp ostatnio bardzo przyspieszył. Akumulatory litowo-jonowe, stosowane np. w Tesli Model 3, mają gęstość energii na poziomie 0,22 kWh/kg, czyli ponad czterokrotnie wyższą niż w przypadku akumulatorów kwasowo-ołowiowych (czyli takich, jakie stosowane są np. jako akumulatory rozruchowe w autach z silnikami spalinowymi). Na tle gęstości energii w paliwach płynnych to wciąż słaby wynik, ale ostatnio regularnie kolejne firmy ogłaszają przełamanie barier technologicznych i zapowiadają coraz lżejsze ogniwa o coraz wyższych pojemnościach. W ciągu 2-3 lat na rynek trafić mają akumulatory o gęstości energii rzędu 0,4 kWh/kg. Już teraz dostępne są moduły o wyższej wydajności niż te stosowane w "elektrykach", tyle że nie są one na tyle trwałe, stabilne i bezpieczne, żeby montować je w samochodach.

Uwaga! To, że akumulatory wciąż są (relatywnie) wielkie i ciężkie, przynajmniej w pewnym stopniu, jest bilansowane przez fakt, że inne podzespoły aut elektrycznych są znacznie lżejsze niż w autach z silnikami spalinowymi, a wielu innych części nie potrzeba wcale, np. 300-konny silnik elektryczny może ważyć zaledwie 30 kg, a nie 200 kg jak w przypadku benzyniaka, nie potrzebuje też ciężkiej skrzyni biegów czy układu wydechowego.

Czy duża bateria rzeczywiście jest niezbędna?

Dzięki coraz lepszym akumulatorom, ale też i dzięki dopracowaniu innych podzespołów, dzisiejsze auta elektryczne są coraz częściej w stanie pokonać w normalnych warunkach ok. 350-450 km na jednym ładowaniu, ale są też i lepsze wyniki, np. w przypadku Forda Mustanga Mach-E maksymalny zasięg ma przekraczać 600 km. To już wynik na poziomie aut spalinowych!

Z drugiej jednak strony, powstaje pytanie, czy rzeczywiście jak największy zasięg jest aż tak ważny? Mimo nieustannego postępu akumulator pozostaje najdroższym i najcięższym podzespołem auta elektrycznego. Z ekonomicznego i ekologicznego punktu widzenia stosowanie akumulatorów o jak najwyższych pojemnościach nie jest wcale najkorzystniejszym rozwiązaniem. Im pojemniejszy akumulator, tym auto robi się cięższe, więc trzeba wzmocnić jego konstrukcję, zastosować wydajniejsze hamulce i mocniejszy silnik – jeśli w aucie zamontujemy akumulator o dwa razy większej pojemności, to nie znaczy to wcale, że uzyskamy w ten sposób dwa razy wyższy zasięg – mnóstwo energii stracimy na wprawianie w ruch większej masy! Za to koszt pojazdu wzrośnie.

Nie zawsze największy akumulator będzie najlepszy!

To dlatego wielu producentów oferuje auta z akumulatorami o różnych pojemnościach (jeśli auto ma być używane tylko do codziennych dojazdów na krótkich dystansach, to nie ma sensu zamawiać go z największym dostępnym akumulatorem), a inni, jak np. Mazda, celowo wyłamują się z akumulatorowego wyścigu zbrojeń, twierdząc, że większość użytkowników i tak nie pokonuje aż tak dużych przebiegów, żeby było to niezbędne. I tak np. Mazda MX-30 ma baterię o pojemności 35,5 kWh, która ma zapewniać zasięg do 200 km. Na pytanie, dlaczego tak mało, przedstawiciele Mazdy odpowiadają, że przeciętny Europejczyk przejeżdża dziennie 48 km, więc zasięg jest wystarczający. Z drugiej jednak strony, np. BMW przygotowuje, dużego, elektrycznego SUV-a z bateriami o pojemności powyżej 100 kWh.

Mazda MX-30 to auto elektryczne w którym producent celowo zrezygnował z dużego akumulatora.Żródło: Auto Świat / andrzej kondratczyk

Zasięg auta elektrycznego zależy nie tylko od pojemności akumulatora, ale też i od zużycia energii przez silnik oraz od skuteczności działania układu rekuperacji (odzyskiwania energii przy hamowaniu), no i oczywiście od tego, w jakich warunkach auto jest użytkowane – przy bardzo niskich, jak i przy wysokich temperaturach zasięg spada, bo zarówno ogrzewanie, jak i chłodzenie są bardzo energochłonne.

Jaka pojemność akumulatora jest wystarczająca?

Samochód musi być przede wszystkim dostosowany do potrzeb i warunków, w jakich będzie używany. W dużym uproszczeniu, jeśli "elektryk" ma być wykorzystywany wyłącznie do miejskich dojazdów do pracy i ma być drugim autem w rodzinie, to wystarczy akumulator o mniejszej pojemnościach. Nie ma sensu przepłacać, lepiej zainwestować zaoszczędzone pieniądze np. w dobry wallbox do szybszego ładowania auta w domu albo w dodatkowe ogniwa fotowoltaiczne w domu, żeby przynajmniej część prądu potrzebnego do ładowania auta wytwarzać taniej.

Jeśli auto elektryczne ma być podstawowym środkiem transportu, albo mieszkamy z dala od ogólnodostępnych stacji ładowania, to im większa bateria, tym lepiej.