Uzmanības centrā – temperatūras nozīme
Sola ātrumu, kas pārspēj degvielas uzpildes laiku – no 10 līdz 80 procentiem lādēšana vienā vai divdesmit minūšu laikā. Šie vārdi, ko bieži dzirdam par elektroauto (EV) ātrās uzlādes iespējām, patiesībā ir atkarīgi no vairākiem būtiskiem, bet ne vienmēr uzreiz pamanāmiem faktoriem. Viens no galvenajiem ierobežojumiem, kas neļauj sasniegt solītos ātrumus jau no uzlādes sesijas sākuma, ir tieši akumulatora temperatūra.
Lai litija jonu akumulators uzņemtu maksimālo jaudu, tam jāatrodas optimālajā siltuma režīmā. Šī ideālā temperatūra dažādiem auto modeļiem svārstās apmēram no 25°C līdz 50°C. Ja akumulators ir pārāk auksts, ķīmiskie procesi palēninās, un pat visjaudīgākā uzlādes stacija nespēs nodot enerģiju pilnā apmērā. Šī parādība, ko dēvē par cold-gate, ir īpaši izteikta ziemas mēnešos Latvijā.
Kā aukstums samazina jaudu?
Ziemas aukstumā, piemēram, pie gaisa temperatūras -15°C, pat tādiem modeļiem kā Volkswagen ID.3, kas maksimāli spēj uzlādēties ar 175 kW jaudu, uzlādes ātrums var nokristies līdz pat 40 kW. Jāņem vērā, ka lēnāka uzlāde var notikt pat pie salīdzinoši maigi zemām temperatūrām, piemēram, ap +10°C. Daudzi autovadītāji šādu jaudas kritumu kļūdaini uztver kā uzlādes stacijas vai automobiļa tehnisku defektu.
Šeit svarīgi atcerēties, ka elektroauto iebūvētais lādētājs pastāvīgi monitorē akumulatora stāvokli. Kad tas konstatē zemu temperatūru, tas automātiski ievieš jaudas limitus, lai pasargātu bateriju no bojājumiem un nodrošinātu tās ilgmūžību. Tādēļ pat maksimāli jaudīga 350 kW stacija nepalīdzēs, ja auto ir iestatījis krietni zemāku uzņemšanas slieksni.
Akumulatora sildīšanas process
Lai nodrošinātu ātru uzlādi, auto sistēma uzsāk akumulatora sildīšanu. Šis process prasa gan laiku, gan patērē papildu enerģiju. Tātad uzlādes sesijas sākumā ievērojamā daļa no pievadītās elektrības tiek novirzīta nevis akumulatora uzpildei, bet gan tā ativedīšanai uz optimālo darba temperatūru. Šis uzsilšanas periods var ilgt pat 20 līdz 30 minūtes, un tieši šajā laikā ievērojami zemāka jauda tiek atspoguļota uzlādes stacijas displejā vai auto paneļos.
Turklāt, ja auto tiek atstāts ar ļoti zemu akumulatora uzlādes līmeni (piemēram, zem 20%) ļoti zemā temperatūrā (līdz -20°C un zemāk), pats automobilis automātiski iesāks sildīt bateriju, pat pirms vadītājs ir pieslēdzies ārējam lādētājam. Tas vēl vairāk samazina sākotnēji pieejamo jaudu uzlādei.
Risinājumi: Priekšsildīšana ir atslēga
Kā nodrošināt, lai uzlāde jau no pirmajām sekundēm būtu iespējami ātra? Risinājums slēpjas akumulatora priekšsildīšanā pirms došanās uz uzlādes punktu. Daudziem jaunākiem elektroauto modeļiem ir iebūvēta funkcija, kas ļauj sagatavot bateriju ātrākai uzlādei. Vislabākā metode, ko piedāvā ražotāji, ir uzlādes stacijas adreses ievadīšana automašīnas navigācijas sistēmā, pirms maršruts tiek uzsākts. Šāds solis liek automašīnai automātiski aktivizēt akumulatora sildīšanas režīmu, izmantojot gan baterijas rezerves enerģiju, gan patērējot nelielu daļu no brauciena laikā saražotās vai atgūtās enerģijas.
Infrastruktūras attīstība Latvijā
Lai gan temperatūras kontrole ir atkarīga no auto, publiskās uzlādes infrastruktūras attīstība Latvijā arī tiecas uz ātruma nodrošināšanu. Lai gan valsts E-mobi tīkls, kas sastāv no vairāk nekā 140 ātrās uzlādes stacijām, ir būtiska infrastruktūras daļa, tā ir salīdzinoši novecojusi, un tās jaudas nereti ir nepietiekamas jaunākajiem auto modeļiem. Tajā pat laikā komercuzņēmumi, piemēram, Elektrum Drive, aktīvi strādā pie lieljaudas DC uzlādes tīkla paplašināšanas TEN-T koridoros, plānojot uzstādīt stacijas ar 150–300 kW jaudu, kas ļauj būtiski samazināt uzlādes laiku, ja vien akumulators ir optimāli sagatavots.
Būtiska ir arī uzlādes līkne – maksimālā jauda no 10% līdz 80% akumulatora uzlādes līmenim tiek uzturēta tikai noteiktā diapazonā. Tuvojoties 80% atzīmei, jauda, neatkarīgi no temperatūras, dabiski sāk samazināties, nodrošinot saudzīgu procesu līdz pilnai uzlādei. Līdz ar to, lai patērētājs Latvijā varētu reāli baudīt ātrās uzlādes priekšrocības, nepieciešama gan pareiza automobiļa sagatavošana, gan pieeja modernām, jaudīgām uzlādes stacijām.