- Vliv vysokých teplot vystřídal dojezdovou úzkost v roli strašáku elektromobilů
- Hrozbou není jen teplota samotná, ale i její náhlé výkyvy
- Odborníci radí, jak předejít problémům. Pomůže parkování ve stínu?
Je dobře známo, že elektromobilům příliš nesvědčí zima, neboť jejich dojezd pak může rapidně klesnout. Teplo jim tedy sice svědčí, ovšem jen do určité míry – příliš vysoké teploty mohou způsob požár, v extrémních případech dokonce výbuch baterie.
Rok 2023 byl rokem, kdy v létě opět padaly teplotní rekordy. Zejména potom červenec byl letos obzvlášť teplotně nadprůměrný – a takové počasí dá zabrat nejen nám lidem, ale i autům, a to hlavně těm elektrickým. Poslední dobou tak není hlavním tématem ve světě elektromobility ani tak dojezd a s ním spojená dojezdová úzkost, ale spíše takzvaný termomanagement baterií.
Hlavním strašákem už není dojezdová úzkost
Termomanagement neboli systém řízení teploty vozu je v poslední době velkým tématem. V minulých letech se v souvislosti s elektromobily řešil hlavně dojezd, od této problematiky se už však upouští, neboť ten se podařilo výrobcům zčásti vyřešit usazením větších baterií, případně zvýšením jejich efektivity. Svůj podíl má i rozšiřující se infrastruktura.
„Rozpětí optimálních provozních teplot je u lithium-iontových baterií poměrně malé,“ přiznává Brian Palmieri, předseda společnosti Power Ahead Group, která se zabývá vývojem a výrobou bateriových soustav všech možných druhů. „Naše společnost se bateriemi a úložištěm energie zabývá už celé dekády, v poslední době však díky rozmachu elektromobility narážíme na limity současných technologií i expertízy.“
Hlavním cílem je tedy tepelná efektivita. Vhodná provozní teplota akumulátorů se pohybuje v rozmezí 10 až 43 stupňů Celsia, optimum je však pouze 15 až 35 stupňů. Ukazuje se totiž – jak jsme se ostatně mohli přesvědčit během letošního léta – že hlavním strašákem elektromobilů by mohly být právě vysoké teploty.
„Baterie jsou zdaleka nejdražším komponentem elektromobilu,“ říká Karl Brauer, analytik americké společnosti iSee Cars, která eviduje především ojetá vozidla včetně elektromobilů. „Starší elektromobily, kterým prošla tovární záruka, nebo o ni z nějakého důvodu přišly, ztrácejí na hodnotě nesrovnatelně více.“
Může za to chemie
Během vysokých teplot v bateriích dochází z rapidním a hlavně nekontrolovaným chemickým reakcím, jejichž vedlejším produktem je pochopitelně teplo. Velké množství nahromaděného tepla v okolí akumulátoru může vést i k požáru baterie, v horším případě dokonce k výbuchu. Příliš světla do situace nevnáší ani zvětšující se teplotní výkyvy v jednotlivých ročních obdobích způsobené vlivem změny klimatu.
„S rostoucí teplotou se urychluje proces samovolného vybíjení baterie,“ dodává Palmieri s tím, že vysoká teplota značně urychluje chemické reakce uvnitř akumulátorů. „Baterie tak rychleji ztrácejí uchovanou energii, když se zrovna s vozidlem nejezdí, v neposlední řadě může docházet i k degradaci některých komponent bateriové soustavy.“
Právě proto výrobci v poslední době pracují na takzvaném termomanagementu baterií. Nejčastějším receptem na tuto problematiku je vlastně poměrně jednoduchá odpověď – systém chlazení. Nejčastěji se k tomuto účelu využívá chladicí okruh naplněný kapalinou, díky čemuž tento systém nemá daleko k chlazení v konvenčním spalovacím autě.
Výrobci udávají, že při překročení teploty cca 37 °C baterie běžně ztrácejí zhruba 20 procent svého dojezdu. Důležité to není pouze z hlediska momentální kondice baterie, ale i jejího stavu v dlouhodobém horizontu.
„Baterie operující v mírném klimatu je schopna udržet většinu své původní kapacitu až 10 let, ovšem baterie, která pravidelně funguje v extrémním horku, vykazuje citelnou ztrátu výkonu i dojezdu už za pouhých 5 let,“ podotýká Brauer z iSeeCars. Odborníci se potom shodují na tom, že řešením by měly být baterie s pevným elektrolytem, které disponují podstatně širším spektrem optimálních teplot a v budoucnu by mohly lithium-iontové zcela nahradit.
Jak zabránit degradaci baterie?
Odborníci doporučují zejména nevystavovat vozidlo přímému slunečnímu svitu a neponechávat je dlouhodobě v prostředí s vysokou teplotou – jinými slovy zaparkováním elektromobilu na několik hodin na odpoledním slunci si můžeme snadno zadělat na problém. Vzhledem k chemické stabilitě uvnitř baterie se doporučuje udržovat nabití vozu v rozmezí 20–80 procent kapacity.
Palmieri ještě upozorňuje na další faktor, který by neměl být brán na lehkou váhu. „Když je okolní teplota vysoká, nabíjecí stanice není schopna rozptýlit ohromné množství tepla, jež se uvolňuje v průběhu dobíjení vozu – to často vede ke snížení efektivity samotného nabíjení, výsledkem čehož dobití vozidla na potřebnou hodnotu trvá déle.“
Palmieri jedním dechem dodává, že nic nezkazíme ani zaparkováním vozu do stínu, třeba pod strom nebo výklenek budovy. Dobré je rovněž zajistit alespoň přiměřený rozptyl tepla na místě, aby se (pokud jde o uzavřený prostor) v okolí vozu příliš neshlukovalo.
„Pokud se nám tedy podaří i během horkého letního dne elektrický vůz udržet v relativně stabilním prostředí po zaparkování nebo během dobíjení, dá se předejít řadě problémů a tomu, že baterie s věkem začne rapidně ztrácet svoji výkonnost a výdrž,“ uzavírá Palmieri.
