Að hlaða bílinn í 100% eða 80%. Það er spurningin?

Leaf í hleðslu við Ikea

Leaf í hleðslu við Ikea


Í rafmagnsbílum eru lithion-rafhlöður ekkert ósvipaðar þeim rafhlöðum sem við finnum í símum og fartölvum. Reyndar hef ég aldrei átt fartölvu þar sem rafhlaðan hefur dugað lengur en tvö ár en hvers vegna er þetta öðruvísi með rafmagnsbíla og rafhlöðurnar í þeim? Og hvernig hámarka ég endingu og líftíma rafhlöðunnar? Þetta eru stóru spurningarnar í lífinu, rétt á eftir tilgangi lífsins og hvort BETA hafi í raun verið betra en VHS.

Ef þú vilt fá niðurstöður og sleppa við allt tæknirausið hér fyrir neðan, skaltu smella hér.

Langa tæknilega útskýringin.

Fjölmargir þættir hafa áhrif á líftíma rafhlöðunnar, eins og t.d. hitastig og notkun. Það er ekki notkunin sem eyðileggur flestar rafhlöður í fartölvu, heldur sá tími sem tölvan er í sambandi fullhlaðin. En hvernig er þetta með rafmagnsbílana? Deyja þeir eftir 2 ár? Stutta svarið er nei. Rafhlöður í bílum eru öðruvísi en þær sem eru í fartölvum og notkunin er önnur þrátt fyrir að um sé að ræða sömu tækni.

Ótal rannsóknir hafa verið gerðar á lithium-rafhlöðum en í mörgum tilvikum eru upplýsingarnar um rafhlöður, sem notaðar eru í rafmagnsbílum, á huldu til að verja samkeppnisstöðu framleiðendanna á markaðnum. Hægt er að skoða ýmsar tilraunir sem gerðar hafa verið á lithium-rafhlöðum þó svo að efnasamsetningin sé ekki alveg nákvæmlega eins. Sem dæmi notar Mars Roverinn lithium-rafhlöður og tilraunir til að meta hvernig best væri að hlaða rafhlöðuna sýndu að rafhlaðan tapaði hleðslu sex sinnum hraðar þegar notað var alltaf 60% af hleðslunni í hvert sinn (100–40%) borið saman við að nota einungis 30% af hleðslunni í hvert sinn (100–70%). Önnur rannsókn sýndi fram á að rafhlaðan dugði 3,3 sinnum lengur ef 80% af hleðslunni er notað (100–20%) borið saman við að nota 100% af hleðslunni (100–0%) í hvert sinn. Hér var auðvitað ekki verið að fjalla um rafhlöður af sömu tegund og finnast í Nissan Leaf en búast má við að þær séu að einhverju leyti sambærilegar.

Annað sem vert er að hafa í huga er að sem dæmi takmarkar Nissan Leaf hversu mikið hægt er að nota rafhlöðuna, eða 95% í efri mörk og 2% í neðri. Chevrolet Volt takmarkar notkun frá 87% (efri mörk) niður í 22% (neðri mörk) til að hámarka endingu rafhlöðunnar og notar því einungis 65% af heildarorkugetu rafhlöðunnar í hvert sinn.

Í öllum rafmagnsbílum er að finna stillingu sem takmarkar hversu mikið á að hlaða rafhlöðuna þegar bíllinn er í sambandi. Í Teslu er hægt að stilla á ákveðna prósentu en í Nissan Leaf, Kia Soul og Vw Eup er hægt að velja á milli þess að bíllinn sé hlaðinn upp í 100% eða 80% (long live-stilling). En af hverju eru þessir valkostir? Af hverju ætti ég ekki alltaf að vilja fara í 100%? Og hvernig er þetta með tilliti til ábyrgðarinnar sem framleiðendur auglýsa á rafhlöðunni?

100% eða 80% hámarks hleðsla. Hvað skal velja?

100% eða 80% hámarks hleðsla. Hvað skal velja?

Eftirfarandi þættir hafa mestu áhrif á endingu rafhlöðu í bílum: Hversu lengi bíllinn situr með fullhlaðna rafhlöðu (100% hleðsla, því lengri tími því verra); Hversu mikið er notað af rafhlöðunni hvert sinn, eða því dýpri sem afhleðslan er því meira slit (deapth of Charge); meðalhiti þar sem bíllinn er og að lokum hversu oft hann fer í hraðhleðslu (því oftar því verra).

Ef þú ert í sumarbústað og ferð ekki heim fyrr en eftir 4 daga, er betra að fullhlaða rafhlöðuna kvöldið áður en þú leggur af stað heldur en að láta bílinn standa í fjóra daga með 100% fullhlaðna rafhlöðu. Það er betra að hlaða bílinn í 80% heldur en að fullhlaða hann í hvert sinn en það er aukið álag á rafhlöðuna að hlaða síðustu 20% frá 80% upp í 100% og því lengur sem bíllinn stendur hreyfingarlaus í 100%, því meira slit og enn meira í miklum hita. Best er því að stilla bílinn á long live-stillingu fyrir hleðslu og hlaða sem oftast upp í 80% og hlaða í 100% eingöngu þegar hámarksdrægni er nauðsynleg. Ef geyma á bílinn í lengri tíma er ráðlagt að hafa rafhlöðuna í 40–50% hleðslu en að hafa hann stöðugt í sambandi. Því oftar sem bíllinn fer í hraðhleðslu má búast við auknu sliti á rafhlöðuna. Sem dæmi: ef þú þarft að bæta við 20% ofan á þau 30% sem eftir eru á geyminu til að komast heim, þá er mun betra fyrir rafhlöðuna að bæta 20% á geyminn í hraðhleðslu (hraðhlaða frá 30–50%) heldur en að hlaða að fullu í hraðhleðslu.

Betra er fyrir rafhlöðuna að fara úr 80% niður í 45% tvisvar sinnum en einu sinni frá 80% – 10% og stinga þá í samband. Því grynnri afhleðsla, því betur endist rafhlaðan. Það er því betra að stinga bílnum í samband oftar yfir daginn og nota minna af henni í hvert sinn heldur en að tæma rafhlöðuna að mestu leyti á hverjum degi. Framleiðendur mæla með því að rafhlaðan sé notuð sem oftast á bilinu 80% til 20%. En hversu lengi endist rafhlaðan þá ef hún er mikið notuð og alltaf fullhlaðin? Ein rannsókn á lithium-geymi í Smart-rafmagnsbílnum sýndi að rafhlaðan hefði 80% af orkunni sem hún gat nýtt eftir 4000 hleðslur þar sem rafhlaðan var notuð 100–0% í hvert skipti. Miðað við 90 km akstur hvert skipti gerir það 360.000 km akstur. Ég veit ekki hvort ég myndi nenna að eiga bílinn eftir 200.000 km. Ef dýpt afhleðslu er á 80–0% bilinu er hægt að hlaða bílinn rúmlega þrisvar sinnum oftar áður en rafhlaðan nær einungis að viðhalda 80% af upphaflegri getu. Það gerir 1,1 milljón kílómetrar.

Fjölmargir aðrir þættir spila hér inn í, eins og t.d. hitastig en við Íslendingar ættum ekki að hafa miklar áhyggjur af því þar sem rafhlaðan slitnar hraðar í hærra hitastigi. Meðalhiti á Íslandi yfir sumartímann er 10.6 gráður og mun rafmagnsbíll því eldast mun hægar hér en í heitustu ríkjum Bandaríkjanna sem dæmi.

Niðurstöður og stutta útgáfan af textanum hér að ofan.

Ef þú hefur komist í gegnum þessa lesningu, þá ertu hetja og vona ég að hún hefur verið ánægjuleg og skemmtileg. Aftur á móti, ef þú skoppaði hingað að niðurstöðum, skal ég taka saman helstu atriði. Beta var betra en VHS og tilgangur lífsins er 42. En hvað rafhlöður í bíla varðar endist rafhlaðan best þegar bíllinn er sjaldnast hlaðinn hærra en 80% og sem sjaldnast fari mikið fyrir neðan 20%. Betra er að stinga bílnum oftar í samband eftir hvern akstur (lítil afleðsla hvert sinn, tvisvar 80–45% er betra en eitt skipti 80–10%) heldur en að nota alltaf sem mest af rafhlöðunni og hlaða sjaldnar. Ef bílinn á að geyma í lengri tíma er best að rafhlaðan sé ekki fullhlaðin og ekki leyfa bílnum að standa í marga daga með 100% hleðslu. Ef bíllinn er oft hlaðinn í 100% þá á helst að nota tímastillinn þannig að bíllin klári að fullhlaða sig rétt áður en þú keyrir af stað til að draga úr þeim tíma sem bíllinn situr hreyfingarlaus með 100% hleðslu.

Aðalatriðið er að hafa ekki of miklar áhyggjur af þessu. Framleiðendur ábyrgjast 24 kWh rafhlöður, sem er algeng í Nissan Leaf og Kia Soul, að 80% sé eftir af getu eftir fimm ár, eða 100.000 km miðað við að hún sé ávallt hlaðin upp í 100% og tæmd niður í 20%. Ef þú stillir hleðsluna á að fara ekki yfir 80%, ættir þú að geta hlaðið bílinn þrisvar sinnum oftar áður en geymirinn nær eingöngu að halda 80% af orkunni*.

En hvernig hleður þú bílinn? Bættu endilega þínum hugleiðingum í athugasemdir fyrir neðan.
*En aldur rafhlöðunnar hefur líka áhrif.