Электромобили: потребление, ёмкость батареи и дальность хода
Видя что многие мои читатели очень мало знают о современных электромобилях, решил написать краткий «курс молодого бойца».
Это первая часть. Вторая часть (зарядка) находится здесь.
Третья часть здесь (электромобили против ДВС).
Потребление современного электромобиля довольно низкое, порядка 120-300 Вт·ч (Ватт-час) на км, в зависимости от модели, от времени года и от того, как вы водите и по каким дорогам вы ездите. В самих машинах эта величина обычно выражается сколько кВт·ч вы используете для того, чтобы проехать 100 км. То есть, если для Nissan Leaf летом первая величина 140-160 Вт·ч на км, вторая будет 14-16 кВт·ч. Усреднённое потребление легковых электромобилей можно считать около 200 Вт·ч на км или 20 кВт·ч на 100 км (включая зиму и движение по трассе с высокой скоростью, где расход заметно выше).
Батарея обычно находится между осями электромобиля
Ёмкость батареи выражается в кВт·ч и постоянно растёт. Если в ранних электромобилях (2013-2016) типичной была ёмкость между 20 и 30 кВт·ч, то сейчас нормальная величина около 60 кВт·ч и у самых дорогих моделей она доходит до 100 кВт·ч (например, Tesla Model S 100D). Вот, к слову, как изменялась ёмкость батареи и дальность хода Nissan Leaf, одного из самых популярных электромобилей с 2010 по 2019 годы:
https://www.nissan-global.com/EN/TECHNOLOGY/OVERVIEW/li_ion_ev.html. Данные для дальности хода в японском стандарте JC08, очень оптимистичном (нереальном)
Ещё один важный параметр для батареи - это её ёмкость НЕТТО и БРУТТО. БРУТТО - это полная ёмкость батареи, НЕТТО - эта та, которую вам разрешают использовать. Так как полная разрядка до 0% и максимальная зарядка до 100% ускоряют деградацию батареи (потерю ёмкости), все производители встраивают два буфера в батарею для продления её жизни. Буфер «снизу» не даёт разряжать батарею до 0%. Это значит что когда ваша батарея опустится до, скажем 7%, ваш электромобиль покажет 0% заряда батареи и отключится. Буфер «сверху» не позволят зарядить батарею до 100%. То есть, когда электромобиль заряжен до, скажем 90%, на приборной панели вы видите 100%.
Буфера на электромобиле (https://www.emobilitysimplified.com/2020/06/why-rapid-charger-stops-charging-at-90-percent-battery.html)
Кроме того, это позволяет сохранять постоянным дальность хода: деградация батареи «съедает» часть ёмкости буферов в первые годы жизни и водитель не замечает никакой разницы.
Дальность хода зависит от ёмкости батареи и потребления. Она обычно выражается в значении полученным по одному из стандартных тестов автомобилей (NEDC, WLTP или EPA). Эти тесты созданы для симуляции реальных условий для определения потребления и дальности хода электромобиля. Стандарт NEDC считается самым старым и слишком оптимистическим (то есть, даёт нереально высокую дальность хода, недостижимую в реальных условиях), и поэтому больше не используется. WLTP - используемый в Европе - более или менее показывает дальность хода при смешанной езде летом (город + не быстрая дорога), в то время как EPA - американский стандарт - может считаться наиболее приближённым к реальным условиям.
Вот, например дальность хода для Nissan Leaf E+ с батареей в 62 кВт·ч. Тесты сделаны в Норвегии.
https://www.naf.no/elbil/elbiler-i-norge/nissan-leaf-2018/rekkeviddetest-nissan-leaf-62-kwt/
У этого Лифа по WLTP стандарту дальность хода получается 385 км, но тестеры смогли проехать почти 397 км летом и 299 зимой. Довольно-таки хорошо.
А вот данные по Tesla Model 3, с батареей в 75 кВт·ч брутто (нетто 72,5):
https://www.naf.no/elbil/elbiler-i-norge/tesla-model-3/rekkeviddetest-tesla-model-3-lr-vinter-2020/
То же самое, по WLTP стандарту дальность хода получается 560км, но тестеры смогли проехать почти 612 км летом и почти 405 зимой.
А вот, например, небольшое сравнение дальности хода для разных электромобилей в WLTP:
https://www.statista.com/chart/17132/the-electric-cars-that-will-get-you-the-furthest/
На этом останавливаюсь, чтобы не перегружать читателей. Если вы считаете, что я что-то не так написал или можно ещё что-то добавить, не стесняйтесь комментировать.
В следующий раз поговорим о зарядке.
Мои записи про электрокары в Норвегии:
Этот ужасный электробус! (электробус, часть вторая)
Электробусы, опыт Осло (электробус, часть первая)
Взрывающаяся Тесла (про пожароопасность электромобилей)
Что делать со старыми батареями электрокаров? (про переработку батарей)
Электромобили более экологичные? (жизненный цикл автомобилей)
Как Европа заставляет автопроизводителей переходить на электричество
Любимая и ненавистная Тесла (Плюсы и минусы Теслы)
Секрет успеха электрокаров (Почему электрокары так популярны в Норвегии)