Aukso viduriukas: kokio dydžio akumuliatorius yra optimalus elektromobiliui?

Prieš dešimtmetį rinkoje pasirodę elektromobiliai buvo pasitikti su trupučiu nepasitikėjimo dėl jų įveikiamo atstumo, kurį lėmė santykinai maži akumuliatoriai. Šiandienos technologijos leidžia pagaminti ir sumontuoti nepalyginti didesnius elektros kaupimo elementus. Tačiau ne visada daugiau yra geriau, todėl gamintojai ieško optimalaus varianto, kuris leistų įveikti pakankamą atstumą, bet nepakenktų kitoms savybėms – komfortui, valdomumui bei praktiškumui.

Didesnis akumuliatorius – nebūtinai didesnis įveikiamas atstumas

Žvelgiant į šiuo metu rinkoje siūlomus elektromobilius, pasirinkimas ganėtinai didelis, kad sau tinkamą rastų bet kokio profilio vairuotojas. Galima rinktis nuo mažų miesto modelių, pavyzdžiui, „Volkswagen e-UP!“ ar kompaktiško, bet praktiško „Peugeot e-208“, miesto SUV „Opel Mokka-E“ ir „Peugeot e-2008“, o norintiems prabangos siūlomi „Audi e-Tron“ bei „Mercedes-Benz EQS“ bei daugybė kitų elektra varomų automobilių.

Didelė dalis modernių elektromobilių be didesnių problemų, net ir esant nepalankioms sąlygoms, viena įkrova gali nuvažiuoti bent 200 km, ir daugeliui vairuotojų tiek pakanka, ypač jei didžiąją laiko dalį keliaujama mieste. Tačiau apetitas kyla bevalgant, ir nemaža dalis vairuotojų nori, kad elektromobilis įveiktų kiek įmanoma didesnį atstumą tarp įkrovimų.

Dauguma mano, kad kuo didesnis akumuliatorius, tuo didesnis įveikiamas atstumas, bet yra ir kitų lemiančių aspektų.

„Dažnu atveju didesnės talpos baterija netgi neleidžia nuvažiuoti atitinkamai didesnio atstumo, kai ji įmontuota į prabangesnį modelį, kuris, pagal dabartines automobilių gamybos tendencijas bei pirkėjų norus, dažnai būna padidinto pravažumo. Tokių elektromobilių energija dėl aukštesnio ir didesnio kėbulo bei platesnių ir sunkesnių padangų išnaudojama didesniam oro ir riedėjimo pasipriešinimui“, – įžvalgomis dalijasi Vilniaus Gedimino technikos universiteto profesorius Vidas Žuraulis.

Jo teigimu, su efektyviai energiją naudojančiu elektromobiliu, turinčiu net gana nedideles, pavyzdžiui, 40–50 kWh talpos, baterijas galima lygiai taip pat patogiai nukakti tą patį atstumą kaip ir su didžiuliu, sunkiu elektromobiliu, kuriame įtaisyta gerokai didesnė baterija.

„Ypač tai atsiskleidžia važiuojant miesto sąlygomis, kur mažesnis, o tai reiškia ir lengvesnis, elektromobilis lengviau pajudės ir greitės po dažnų sustojimų. Užmiestyje šis pranašumas gali būti ne toks žymus, tačiau dėl menkesnio oro pasipriešinimo, mažesniam automobiliui gali būti efektyvesnis“, – teigia mokslininkas.

Elektromobilių entuziastas ir tinklaraščio „100procentuelektrinis.lt“ kūrėjas Dainius Jakas svarsto, kad renkantis elektromobilį pirmiausia reikėtų įvertinti savo finansines galimybes ir poreikius, o ne aklai žiūrėti tik į akumuliatoriaus talpos dydį, nes net ir itin brangūs modeliai su didelėmis baterijomis nebūtinai įveikia didelį atstumą.

„Pirmiausia aš vertinu laipteliais pagal sumas, nes, pavyzdžiui, „Hyundai Kona Electric“ turi 64 kWh talpos akumuliatorių, kurio yra kiek per daug, o „Volkswagen I.D.4“ ar „Škoda Enyaq“ modeliams tokia talpa yra menka. Tuo metu tokiems dideliems elektromobiliams kaip „Audi e-Tron“ ar „Mercedes-Benz EQC“ ir 95 kWh yra per mažai, nes jie dideli ir neefektyvūs“, – lygina D. Jakas.

Nereikalingo svorio vežiojimas

Vienas esminių uždavinių, kurį gamintojams reikia išspręsti ieškant optimalaus balanso tarp akumuliatoriaus dydžio ir įveikiamo atstumo, yra svoris. Pavyzdžiui, elektrinis „Peugeot e-208“ yra apie 350 kg sunkesnis už modelį su vidaus degimo varikliu, tačiau dėl 50 kWh talpos akumuliatoriaus, kuris sumontuotas kėbulo dugne, nenukentėjo automobilio valdymo savybės, salono ir bagažinės erdvė, o viena įkrova jis gali nuvažiuoti racionalų iki 350 km atstumą pagal WLTP.

„Dėl dabartinių baterijų gamybos technologijų lengvojo automobilio kėbulo konstrukcijoje galima sumontuoti baterijas, kurios leistų elektromobiliui nuriedėti 800, 1 000 ar net daugiau kilometrų, tačiau pagrindinis klausimas: ar to reikia? Ar prasminga kasdien vežiotis papildomą 300–400 kg masę tik dėl vienos ar dviejų ilgesnių kelionių automobiliu per visus metus?

Gerokai daugiau argumentų į šį klausimą galima išvardyti pasirinkus neigiamą atsakymą. Pirma – gerokai didesnė masė išpučia tas pačias energijos sąnaudas, taigi, turėdami daugiau kilometrų atsargos, juos greičiau ir išeikvojame. Sunkus automobilis su didele baterija bus sunkiau valdomas ir ne toks dinamiškas, be to, sumažės jo bagažinės tūris ar net salono erdvė.

Didelės talpos baterija reiškia žymiai didesnę elektromobilio pirkimo kainą bei didesnį neigiamą poveikį aplinkai. Sutikite, kad visi šie išvardyti aspektai vienas už kitą svarbesni“, – argumentuoja V. Žuraulis.

Mažesnis akumuliatorius – ne problema ilgose kelionėse

Vairuotojų troškimas turėti elektromobilį, kuris viena įkrova gali nuvažiuoti kuo didesnį atstumą, dažnai siejamas su ilgų nuotolių kelionėmis. Tačiau ir šiuo atžvilgiu mažesnės talpos akumuliatorius gali turėti privalumų, kurie tą patį atstumą leis įveikti greičiau nei elektromobiliui su didelės talpos baterija.

„Pateiksiu pavyzdį iš savo patirties: važiuoju su „Hyundai Ioniq“, kuris turi gan mažą akumuliatorių, bet yra našus ir greitai pasikrauna, ir važiuoju su „Tesla Model S“. Pirmą kelionės dalį greičiau įveiksiu su „Tesla“, nes jis viena įkrova nurieda toliau, bet kadangi „Ioniq“ greičiau kraunasi ir yra efektyvesnis, galiausiai finiše jis ir bus priekyje, nes „Model S“ tiesiog reikės ilgai krauti.

Iš dalies tai infrastruktūros klausimas, nes šiuo metu daugiausia įrengta 50 kW galios stotelių, todėl tiesiog negali greičiau įkrauti didesnio akumuliatoriaus. Kol kas Lietuvoje vis dar patogiau elektromobiliams su mažesniais akumuliatoriais“, – patirtimi dalijasi D. Jakas.

Kad mažesnis akumuliatorius, kaip „Peugeot e-2008“ ir panašiuose modeliuose, tikrai neriboja galimybių nukakti didelius atstumus, mano ir V. Žuraulis. Profesorius įsitikinęs, kad jei greitojo įkrovimo stotelės bus įrengtos bent kas 50 km, šalia restoranų ar kitų traukos objektų, didelės talpos akumuliatoriai apskritai nebeteks prasmės.

„Dabar montuojamos greitojo įkrovimo sistemos leidžia 80 proc. elektromobilio baterijos įkrauti per 20–30 min., o kartais ir dar sparčiau. Taigi, su vidutinio dydžio baterija galima ganėtinai komfortiškai įveikti kelių šimtų kilometrų atstumą, nes natūralu, kad stosime atsigerti kavos ar pasimankštinti, o per tą laiką baterija bus pakankamai įkrauta kelionei pratęsti“, – sako V. Žuraulis.