Sokak számára az elektromos autók jelentik a közlekedés jövőjét és az emisszió csökkentésének egyik módját, ugyanakkor egy rakás új, karbantartással kapcsolatos aggodalmat is hoztak magukkal – írja az Euronews. Az egyik legfontosabb kérdés, hogy a közvetlen árammal (DC) történő gyakori gyorstöltés milyen hatással van az elektromos autók akkumulátorainak élettartamára.
Bár a kezdeti iparági vélekedések szerint a rendszeres gyorstöltés idővel csökkentheti az akkumulátor kapacitását, az újabb kutatások megkérdőjelezik ezt a feltételezést, különösen a fejlett akkumulátorkezelő rendszerekkel ellátott modellek esetében.
Egy friss tanulmányban a Recurrent kutatói több mint 13 000 elektromos autó adatait elemezték, hogy megvizsgálják a gyakori gyorstöltés hatásait.
A laboratóriumi előrejelzésekkel ellentétben, több mint 160 000 valós töltési esemény adatai nem mutattak jelentős különbséget az akkumulátor hatótáv-vesztésében azok között a Teslák között, amelyeket gyakran gyorstöltöttek, és azok között, amelyeket ritkábban.
Azonban a tanulmány főként újabb modellek (2018-tól, többségük 2021-es vagy későbbi) adataira támaszkodik, amelyek csak körülbelül öt-hat év használati időt fednek le. Ezért a gyorstöltés hosszú távú hatásai továbbra is bizonytalanok. Minden lítium-ion akkumulátor fokozatosan veszít hatótávjából az idő múlásával, és a Tesla akkumulátorai – gyorstöltéssel vagy anélkül – a várható mértékű degradációt mutatják, függetlenül a töltési szokásoktól. A valós hatótáv-vesztés olyan tényezők függvényében változhat, mint a terepviszonyok és az időjárás.
Az akkumulátorok károsodása a gyakori gyorstöltés miatt aggodalmat vált ki az új elektromos autó-tulajdonosok körében. (Fotó: Canva)
Az akkumulátorok és a hőkezelő rendszerek fejlődése lehetővé tette, hogy sok elektromos autó jelentős károsodás nélkül kezelje a gyorstöltést. Számos tényező hozzájárul ehhez az ellenállóképességhez.
Először is, a fejlett akkumulátorkezelő rendszerek (BMS) valós időben figyelik és szabályozzák az egyes cellák feszültségét, áramát és hőmérsékletét. Ez a folyamatos megfigyelés biztosítja, hogy ezek a paraméterek biztonságos határokon belül maradjanak, megakadályozva a túlmelegedést és a túltöltést. Ha a hőmérséklet túlságosan megemelkedik, a BMS lelassítja a töltést, vagy bekapcsolja a hűtőrendszert az akkumulátor védelme érdekében.
A hő különösen káros az akkumulátorokra, különösen gyors töltés közben. A modern elektromos autók hőkezelő rendszereket (TMS) használnak – például folyadékhűtést vagy légkondicionálást –, hogy stabil hőmérsékleten tartsák az akkumulátorcellákat, csökkentve a gyorstöltés által okozott terhelést.
A folyadékhűtő rendszerek például lehetővé teszik, hogy a cellák biztonságos hőmérsékleten maradjanak még hosszan tartó gyorstöltés esetén is. A BMS-ekkel együttműködve a TMS-ek szabályozzák az áramkorlátokat, és csökkentik az olyan kockázatokat, mint a termikus elszabadulás (ez az a jelenség, amikor a lítiumion-cella kontrollálhatatlan, önmelegedő állapotba kerül), meghosszabbítva az akkumulátor élettartamát, miközben a gyorstöltést biztonságosabbá és hatékonyabbá teszik.
Az akkumulátor kémiai összetétele szintén kulcsfontosságú. Különböző akkumulátorkémiák eltérő mértékben állnak ellen a gyorstöltésnek. A lítium-vas-foszfát (LFP) akkumulátorok, amelyeket egyre többen, köztük a Tesla is alkalmaz, különösen ellenállóak a nagy töltési sebesség mellett. Ezzel szemben a nikkel-mangán-kobalt (NMC) akkumulátorok hajlamosabbak a kopásra, különösen magas hőmérsékleten. Az autógyártók azonban mindkét kémiával jelentős előrelépéseket érnek el, például a BMS alkalmazásával, amely mérsékli a gyorstöltés okozta stresszt.
Végső soron a megfelelő kémia kiválasztása a gyorstöltési képesség, a tartósság és az energiasűrűség közötti egyensúlyozást igényli. A cél olyan akkumulátorok fejlesztése, amelyek képesek magasabb teljesítmény befogadására gyors károsodás nélkül, miközben költséghatékonyak és környezetbarátak.
Bár a gyorstöltés általában biztonságos a legtöbb elektromos autó számára, bizonyos körülmények között mégis kockázatot jelenthet az akkumulátor élettartamára. Szélsőséges hőmérsékleten – nagyon forró vagy hideg körülmények között – történő töltés növelheti az akkumulátor terhelését, különösen, ha az akkumulátort nem kondicionálták elő. A Geotab adatai szerint a forró körülmények közötti gyorstöltés felgyorsíthatja az akkumulátor károsodását.
Az akkumulátorok nagyobb ellenállást mutatnak, ha nagyon alacsony vagy majdnem teljesen feltöltött állapotban töltik őket, ami szintén hozzájárulhat a károsodáshoz. Ezért kerülni kell a gyorstöltést, ha az autó akkumulátora rendkívül forró, fagypont alatti vagy nagyon alacsony, illetve magas töltöttségi szinten van.
Sok gyártó javasolja, hogy ne töltsék az akkumulátort gyorstöltéssel, ha az majdnem üres vagy közel van a 100 százalékos töltöttséghez. A nagy futásteljesítményű használat is megfontolandó. Azok a járművek, amelyeket naponta többször gyorstöltenek magas futásteljesítmény mellett, kissé nagyobb kopást tapasztalhatnak, bár a hatás általában minimális, ha a BMS megfelelően működik. Akkor is, ha a gyorstöltés 100 százalékig történik, az nagyobb terhelést jelent az akkumulátorra, mint ha 80 százaléknál megáll. Az akkumulátor élettartamának maximalizálása érdekében sok gyártó javasolja, hogy a gyorstöltést korlátozzák körülbelül 80 százalékra.
Az akkumulátor előkondicionálása – az optimális hőmérsékletre történő melegítése vagy hűtése a töltés előtt – lehetővé teszi a kíméletesebb töltést. A gyorstöltés előkondicionálás nélkül, különösen szélsőséges hőmérsékleteken, károsabb lehet.
Bár a gyorstöltés általában biztonságos a legtöbb elektromos autó számára, bizonyos körülmények között mégis kockázatot jelenthet az akkumulátor élettartamára. (Fotó: Canva)
Az elektromos autók akkumulátorainak védelme érdekében gyorstöltés közben érdemes az alábbiakat megfontolni:
A legújabb tanulmányok szerint a gyakori gyorstöltés nem feltétlenül okoz jelentős akkumulátor-degradációt, megkérdőjelezve a korábbi feltételezéseket.
A mai elektromos autók fejlett akkumulátorkezelő rendszerekkel, továbbfejlesztett hőkezelő rendszerekkel és olyan ellenálló akkumulátorkémiákkal, mint az LFP, képesek felvenni a harcot a degradációval.
Az ultragyors töltők, amelyek hamarosan meghaladják a 350 kW-os teljesítményt, drámai módon csökkenthetik a töltési időket, akár 15 perc alatt elérve a 80 százalékos szintet. A lítium-ion, szilárdtest- és lítium-kén akkumulátorok, valamint az intelligens töltési infrastruktúra fejlődésével az elektromos autók töltése gyorsabbá, biztonságosabbá és megbízhatóbbá válik.
Kiemelt kép forrása: Canva
Devenyi Dalma
