Choć na pozór wydaje się to przesadą, jeśli masz elektryka albo hybrydę plug-in, powinieneś wiedzieć, w jaki typ akumulatora wyposażony jest twój samochód. Musisz znać typ baterii, aby wiedzieć, jak o nią dbać, by bez sensu jej nie zużywać; traktowanie, którego nie lubi akumulator zbudowany na ogniwach NMC, jest wręcz niezbędne dla akumulatora LFP — i odwrotnie.
Które akumulatory są tańsze: LFP czy NMC?
Choć akumulatory LFP (litowo-żelazowo-fosforanowe) wynaleziono wcześniej niż akumulatory NMC (niklowo-manganowo-kobaltowe), to akumulatory LFP stosunkowo niedawno dopracowano na tyle, by dało się je wykorzystać w bateriach trakcyjnych samochodów. Choć w nazwie tych drugich ogniw (NMC) nie ma litu, to także jest jeden z typów akumulatorów litowo-jonowych. Producenci ogniw, akumulatorów i samochodów byli jednak mocno zdeterminowani do rozwijania technologii LFP, gdyż ogniwa wykonane w tej technologii nie zawierają m.in. kobaltu, który jest jednym z minerałów, do którego dostęp jest krytycznie ograniczony i kosztowny.
Czytaj nas częściej w Google
Akumulatory LFP są zatem dużo tańsze w produkcji i dlatego — jeśli w jakimś modelu samochodu możemy wybierać pomiędzy akumulatorami NMC albo LFP — wersja LFP niemal zawsze jest tańsza. Wersja LFP ma też zazwyczaj niższą pojemność, co przekłada się na krótszy zasięg auta. Nie jest jednak tak, że akumulator zbudowany na ogniwach LFP jest pod każdym względem gorszy.
Jaka jest różnica pojemności pomiędzy akumulatorami LFP i NMC?
Zestaw akumulatorów do samochodu
mat. prasowe
Tak naprawdę chodzi o parametr nazywany gęstością energii, bo pojemność akumulatora jest rzeczą wtórną — im więcej ogniw, tym większa pojemność, a ogniwa teoretycznie można dodawać do siebie w nieskończoność. W praktyce ograniczeniem jest masa akumulatora i jego objętość — nie może on być zbyt ciężki i zbyt duży, bo się nie zmieści w aucie. Gęstość energii jest kluczowa, bo chodzi o to, jaką pojemność da się uzyskać w przeliczeniu na kilogram masy.
- Typowa gęstość energii akumulatorów LFP to 150-180 Wh (watogodzin) na kilogram masy akumulatora
- Typowa gęstość energii akumulatorów NMC to 200-250 Wh/kg, w wyjątkowych przypadkach więcej
Różnica — na korzyść akumulatorów NMC — to także objętość, a to oznacza, że jeśli producent chce uzyskać maksymalny zasięg samochodu, to w większości przypadków (od tej reguły są nieliczne wyjątki) zdecyduje się na akumulator NMC, który jest jednak drogi. W każdym razie technologia NMC pozwala wydłużyć zasięg samochodu, ponieważ w tej samej objętości i masie akumulatora da się zmieścić więcej energii.
Jaka jest trwałość akumulatorów LFP i NMC?
Jeśli chodzi o trwałość ogniw, z których zbudowany jest akumulator, to ogniwa NMC nie mają już przewagi nad LFP. To jest wręcz jedna z większych zalet technologii LFP:
- NMC — wytrzymują do około 2000 cykli ładowania, przy czym jest to raczej wartość maksymalna, w praktyce jest dużo niższa, bo zależy w dużym stopniu od obciążenia i sposobu ładowania.
- LFP – ok. 6000 cykli ładowania.
Jak szybko ładuje się samochód elektryczny albo hybryda plug-in w zależności od typu akumulatora?
Ładowanie samochodu elektrycznego (szybka ładowarka)
Auto Świat / Krzysztof Grabek
Tutaj różnica dotyczy przede wszystkim tego, jak zmienia się maksymalny prąd ładowania w miarę poziomu naładowania baterii.
- W przypadku ogniw NMC mamy do czynienia z ładowaniem szczytowym, co oznacza, że jeśli zaczynamy ładować całkowicie rozładowany samochód, to początkowo prąd ładowania będzie bardzo niski, z czasem szybko wzrośnie, osiągając bardzo wysokie wartości, ale ta wysoka wartość utrzyma się krótko i potem szybko spadnie; końcowe 20 proc. ładowania będzie przebiegać bardzo wolno, coraz wolniej.
- W przypadku ogniw LFP krzywa ładowania jest dość płaska; zazwyczaj szczytowy prąd ładowania jest niższy niż w przypadku NMC, ale to nie znaczy, że ładowanie od 0 do 100 proc. trwa dłużej, bo bateria LFP nie zwalnia aż tak jak NMC.
Z tej przyczyny nie warto zwracać przesadnej uwagi na maksymalną moc ładowania samochodu, który zamierzamy kupić. Dużo bardziej istotny jest czas potrzebny do naładowania samochodu, np. od 10 do 90 proc.
Sam typ akumulatora nie przesądza jednak o tym, jak szybko ładuje się samochód. To zależy od wielu rzeczy, np. jakości chłodzenia systemu. Nie bez znaczenia jest też strategia producenta, która ma na uwadze cykl życia samochodu. Producenci, którzy mają lepszy dostęp do akumulatorów i mogą sobie pozwolić na więcej reklamacji, albo ci producenci, którzy niekoniecznie zakładają, że ich samochody będą eksploatowane przez wiele lat, mogą zaryzykować maksymalne skracanie czasu ładowania. W grze są także różne technologie towarzyszące akumulatorom.
Jakie akumulatory należy ładować do 100 proc., a jakie tego nie lubią?
Ładowanie samochodu
Auto Świat / Krzysztof Grabek
Z punktu widzenia kierowcy czy też właściciela samochodu prawdopodobnie to właśnie jest kluczowa różnica pomiędzy technologiami LFP i NMC. To dlatego trzeba wiedzieć, jaki akumulator mamy zamontowany w aucie.
- Akumulator NMC: te ogniwa nie lubią pozostawać naładowane do 100 proc. Optymalna eksploatacja samochodu z ogniwami NMC polega na tym, że na co dzień ładujemy akumulator do 80—90 proc., ale nie więcej. Ładowanie do pełna ma sens tylko przed wyjazdem w daleką trasę, gdy zależy nam na zasięgu i mamy pewność, że wkrótce po naładowaniu akumulator samochodu zostanie rozładowany; w trasie najczęściej unikamy ładowania do 100 proc. ze względów praktycznych: ostatnie kilkanaście procent pojemności akumulatora uzupełnia się tak wolno, że często nie ma to sensu. W warunkach miejskich rezygnacja z ładowania do 100 proc. akumulatora NMC nie jest wielkim problemem, ponieważ z reguły zasięg takiego samochodu i tak przekracza codzienne potrzeby.
- Akumulator LFP: te ogniwa muszą być regularnie (co nie znaczy, że za każdym razem) ładowane do pełna. Jeśli nie są regularnie (w cyklu kilkudniowym) ładowane do pełna, szybciej postępuje ich degradacja. A to oznacza, że jeśli ładujemy samochód w domu, możemy za każdym razem pozwolić mu naładować się do pełna i akumulatorowi to na pewno nie zaszkodzi.
Uwaga na hybrydy plug-in wyposażone w akumulatory LFP: jeśli kupujemy taki samochód, bo podobają nam się jego osiągi, ale nie zamierzamy nigdy (lub tylko okazjonalnie) ładować go z zewnętrznego źródła energii, jest to bardzo zły pomysł. Tego rodzaju eksploatacja szybko doprowadzi do degradacji akumulatora, a nawet do jego usterki.
Z drugiej strony, jeśli chcemy naszą hybrydę plug-in codziennie ładować do pełna, samochód z baterią LFP jest idealnym wyborem – w przeciwieństwie do NMC.
Które akumulatory są bezpieczniejsze – LFP czy NMC?
To kolejna ważna przewaga akumulatorów LFP nad akumulatorami NMC: technologia LFP jest bezpieczniejsza, gdyż akumulatory LFP są o wiele bardziej stabilne i odporne na samozapłon. Większość pożarów samochodów elektrycznych (choć nie jest to zasada stuprocentowa) dotyczy modeli wyposażonych w akumulator NMC albo wykonanych w starszej technologii NCA — to akumulatory niklowo-kobaltowo-aluminiowe, które cechuje najwyższa możliwa gęstość energii.
Dalszy ciąg artykułu pod materiałem wideo
Jednocześnie bezpieczniejsza charakterystyka akumulatorów LFP pozwala producentom aut na dalsze oszczędności: układy monitorujące i chroniące akumulator muszą być dużo mniej wyrafinowane.
Które akumulatory są lepsze do jazdy zimą?
Ładowanie samochodu na mrozie jest mniej efektywne i generuje większe straty niż ładowanie go w umiarkowanej tempoeraturze
Mulevich / Shutterstock
W tym z kolei dużo lepsze są akumulatory NMC — technologia LFP ma ogromny problem z pracą w niskiej temperaturze. W praktyce oznacza to, że w temperaturze -20 st. C akumulator LFP traci nawet ponad 50 proc. swojej pojemności; dodatkowo w temperaturach ujemnych ładowanie akumulatora LFP przebiega powoli i bardzo mu szkodzi. Dla porównania spadek pojemności akumulatora NMC w zależności od temperatury to od kilkunastu do ok. 30 proc.
W przypadku niektórych hybryd plug-in, których napędy są bardzo mocno zelektryfikowane i bazują głównie na napędzie elektrycznym, mróz rzędu -20 st. C jest istotnym problemem eksploatacyjnym.
Oczywiście, samochody wyposażone w akumulatory LFP mają na pokładzie układy podgrzewania baterii, które jednak w niskich temperaturach — co jest kluczowe, jeśli samochód trzymamy poza garażem — zużywają mnóstwo energii na zapewnienie baterii odpowiednich warunków pracy. A energii tej jest w niskich temperaturach niewiele, bo pojemność akumulatora spada wraz ze spadkiem temperatury.
Kto powinien szukać samochodu z akumulatorem LFP, a kto NMC?
Jeśli zależy ci na niskiej cenie, długiej żywotności baterii i jeździsz głównie po mieście, a dodatkowo najłatwiej jest ci zawsze ładować akumulator samochodu do pełna, technologia LFP jest dla ciebie wręcz stworzona. Jeśli zależy ci na dobrych osiągach niezależnie od warunków termicznych (upału, mrozu), chcesz mieć auto nieco lżejsze, ale o dużym zasięgu, bo regularnie jeździsz w trasy, lepszy będzie dla ciebie samochód z akumulatorem NMC.
W przypadku hybryd, szczególnie jeśli nie zamierzasz regularnie ładować z zewnętrznego źródła energii, akumulator LFP jest wręcz przeciwwskazaniem. Jeśli zamierzasz intensywnie używać hybrydy plug-in, ładując ją codziennie, samochód z akumulatorem LFP jest najlepszym wyborem.
Trzeba też pamiętać, że technologie oraz strategie różnych producentów samochodów są różne: coraz więcej jest samochodów wyposażonych w baterie LFP, które mają doskonałe osiągi pod każdym względem, choć zazwyczaj ma to jakieś minusy — np. niski zasięg albo wysoką masę, która nieco ogranicza przyjemność prowadzenia samochodu lub jego ładowność.
