החורף מגיע, ואם יש לך רכב חשמלי, אתה צריך להתחיל להתכונן — אבל למה?
ובכן, כי הביצועים של הרכב החשמלי שלך גובים מחיר כאשר הטמפרטורה מתחילה לרדת, וכן יש כמה דברים שחשוב לדעת על השימוש והטיפול ברכב החשמלי שלך חוֹרֶף.
כמה טווח מאבד הרכב החשמלי שלך בגלל מזג אוויר קר?
אם השתמשת בסמארטפון בתנאים קרירים, אתה יודע שביצועי הסוללה סובלים מכה כשהטמפרטורה יורדת מתחת לאפס.
מכיוון שרכבים חשמליים משתמשים בכימיה דומות של סוללות, הביצועים שלהם יורדים גם ככל שהטמפרטורה יורדת. לא רק זה, על פי בדיקות שנערכו על ידי איגוד הרכב האמריקאי (AAA) בשנת 2019 [PDF], טווח הנסיעה ירד ב-12 אחוז ב-20 מעלות פרנהייט בהשוואה ל-75 מעלות פרנהייט. ירידה זו בטווח גדלה ל-41 אחוזים כאשר נעשה שימוש במחמם בתא הנוסעים.
לכן, אפשר לומר בבטחה שטווח הרכב החשמלי שלך יורד כשמזג האוויר בחוץ קר, אבל למה זה קורה?
ובכן, ישנם שני גורמים עיקריים, אבל לפני שנכנס לזה, בואו ננסה להבין סוללות ליתיום-יון.
כיצד פועלות סוללות ליתיום-יון?
במילים פשוטות, המצבר ברכב שלך ממירה אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית. כדי לעשות זאת, הוא משתמש בשלושה דברים: קתודה, אנודה ואלקטרוליט.
האנודה יוצרת את המסוף השלילי של הסוללה ויש לה צפיפות גבוהה של אטומי ליתיום עשירים באלקטרונים. אטומים אלה לכודים בשכבת גרפיט ורוצים להיפטר מאלקטרון הערכיות האחד שלהם כדי להפוך ליציב. נטייה זו של אטומים לאבד אלקטרונים ידועה בשם אלקטרופוזיטיביות, והיות ליתיום מתכת, הוא מאוד אלקטרופוזיטיבי.
על הקתודה, יש לנו תחמוצת קובלט שיוצרת את המסוף החיובי. מסוף זה טעון חיובי שכן אטומי הקובלט איבדו אלקטרונים לחמצן ויש להם נטייה גבוהה לצבור אלקטרונים. נטייה זו של אטום לצבור אלקטרונים ידועה כאלקטרושליליות.
לסיכום, אטומי הליתיום באנודה רוצים לאבד אלקטרונים, בעוד שהקובלט על הקתודה רוצה לצבור אלקטרונים. בשל כך, אלקטרונים נעים מהטרמינל השלילי למסוף החיובי, ותנועה זו של אלקטרונים היא שיוצרת חשמל.
בנוסף, מונח אלקטרוליט בין האנודה לקתודה, המאפשר ליוני הליתיום לעבור מהאנודה לקתודה.
התהליך שהוזכר לעיל קורה בזמן פריקה, וההיפך בדיוק קורה במהלך טעינת הסוללה.
מדוע טווח ה-EV שלך פוחת בחורף?
כעת בסביבה היפותטית, התגובה הנ"ל אמורה להמשיך לפעול לנצח, אבל כפי שכולנו יודעים, סוללות לא מחזיקות לנצח. זה נובע מתגובות אחרות שצורכות את אטומי הליתיום העשירים באלקטרונים, ופוגעות בביצועי הסוללה. תגובות אלו מתרחשות בקצב שונה בטמפרטורות שונות.
לכן, יצרני התאים מגדירים טווח של טמפרטורות בהן הסוללות יכולות לתפקד בצורה מיטבית. עבור סוללות ליתיום-יון, טמפרטורת הפריקה היא בין -4 ל-140 מעלות פרנהייט, בעוד שטווח הטעינה הוא בין 0 ל-45 מעלות פרנהייט.
זה מראה בבירור שסוללות ליתיום-יון יכולות להתרוקן בטמפרטורות מתחת לאפס, אך לא מומלץ לטעון אותן באותה מידה. כמו כן, סוללות ליתיום-יון מציעות את ביצועי הפריקה הטובים ביותר בטמפרטורות החדר, ובמצבים קיצוניים, הביצועים שלהן יורדים.
הסיבה להידרדרות זו היא כדלקמן.
כאשר אתה מטעין את סוללת הליתיום-יון שלך, המטען שולף יוני ליתיום מהקתודה, ממיר אותם לאטומי ליתיום על ידי הוספת אלקטרון ומטמיע אותם בגרפיט שעל הקתודה.
כאשר הטמפרטורה יורדת, אטומי הליתיום אינם משתלבים בגרפיט; במקום זאת, הם מצפים את פני האנודה וגורמים לציפוי ליתיום. תופעת ציפוי ליתיום זו הופכת את אטומי הליתיום האלקטרו-חיוביים למתכת אינרטית. בשל כך, מספר אטומי הליתיום הזמינים לאספקת אלקטרונים חופשיים יורד - מה שמפחית את ביצועי הסוללה.
ציפוי ליתיום מתגבר כאשר משתמשים בזרם טעינה גבוה.
מצד שני, כאשר הסוללה שלך מתרוקנת, יוני הליתיום צריכים לעבור מהאנודה לקתודה. במהלך תהליך זה, היונים צריכים לעבור דרך האלקטרוליט, אך כאשר הטמפרטורה יורדת, תהליך זה מואט ככל שההתנגדות של האלקטרוליט עולה. עלייה זו בהתנגדות מקטינה את הטווח שמציע ה-EV שלך.
בנוסף לגורמים המפורטים לעיל, הסוללה אחראית לשמירה על חום התא כאשר מזג האוויר בחוץ קר. בשל כך, המצבר צריך להפעיל גם את הרכב וגם את מערכת החימום, ולצמצם את הטווח עוד יותר.
10 דברים שאתה יכול לעשות כדי לשפר את חוויית החשמל שלך בחורף
כעת, לאחר שיש לנו הבנה בסיסית מדוע הביצועים של ה-EV שלך יורדים כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת לאפס, אנו יכולים לבחון כיצד תוכל לשפר את חווית ה-EV שלך בחורף.
1. אל תטען במהירות את EV שלך בטמפרטורות קרות
כפי שהוסבר קודם לכן, ציפוי ליתיום הוא האויב הגדול ביותר של הסוללה בתנאי מזג אוויר קר. לא רק זה, אלא שהתופעה מתגברת כאשר זרם הטעינה גבוה.
לכן, מומלץ לא להטעין במהירות את הרכב החשמלי שלך כאשר טמפרטורת הסביבה מתחת לאפס
2. טען את ה-EV שלך לאט בלילה
אם אתם מתכננים לנסוע מרחקים ארוכים ב-EV שלכם, עדיף להטעין אותו עד אפס מקום בלילה באמצעות טעינה ברמה 1. זה לא רק יספק לך טעינה מלאה בבוקר, אלא זה גם מספק זרם טעינה איטי שלא יפגע בסוללה.
לא רק זה, אלא אם אין לך מוסך מחומם לטעינת ה-EV שלך, הטעינה האיטית תשמור על הסוללה שלך חמה, ותגן עליה מפני תנאי מזג אוויר קרים.
3. היו מוכנים לזמן טעינה ארוך יותר
מכיוון שהאלקטרוליט על הסוללה שלך נהיה איטי במזג אוויר קר יותר, לוקח יותר זמן להיטען. לכן, כדאי להיות מוכנים למשך טעינה ארוך יותר בזמן טעינה בתנאי מזג אוויר קרים יותר.
4. אל תשאיר את הסוללה שלך ריקה בתנאי מזג אוויר קרים
אם אינך מתכוון להשתמש ברכב שלך במשך זמן רב, מומלץ לטעון אותו ל-70 אחוז לפני אחסנתו. פעולה זו תפחית את התגובות הפוגעות בבריאות הסוללה שלך.
בנוסף לכך, אין להשאיר את רכבכם עם אחוז מצבר נמוך בלילה שכן הוא פוגע בבריאות המצבר שלכם.
5. החנה את הרכב שלך במקומות מחוממים
אם יש לך מוסך שבו אתה יכול להחזיק את המכונית שלך בלילה, מומלץ לשמור על טמפרטורת הסביבה בין 68 ל-72 מעלות פרנהייט.
פעולה זו תפחית את התגובות הפנימיות הפוגעות בסוללת הרכב החשמלי שלך, ומציעה ביצועי סוללה טובים יותר לאורך תקופה ממושכת.
6. לחמם את ה-EV לפני היציאה
לפני היציאה לעבודה, עדיף לחמם את המכונית לאט בזמן שאתה עושה את המטלות היומיומיות שלך. לא רק שזה יחמם אותך כשאתה יוצא החוצה, אלא שהמכונית מתחממת לאט, ערכת הסוללות לא תהיה תחת לחץ רב בעת נסיעה.
בנוסף, אתה יכול גם לחבר את המטען לרכב שלך בזמן שאתה מחמם אותו כך שהכוח יילקח מהמטען ולא מהסוללות, מה שמציע לך יותר טווח ליום.
7. שמור על החום נמוך
אם אתם מתכננים לצאת לטיול בחורף, תנור החימום במכונית שלכם הוא האויב הגדול של המצבר. למרות שהוא שומר אותך חם, זה מפחית את טווח הסוללה שלך.
לכן, במקום להפעיל את תנור החימום במצערת מלאה, עדיף להשתמש במושבים המחוממים ובגלגל ההגה כדי לשמור על חום הידיים והגוף. זה יכול להגדיל את טווח EV שלך, ולא תצטרך להטעין את הרכב שלך לעתים קרובות כל כך.
8. השתמש ברמות נמוכות יותר של שבירת התחדשות
רוב הרכבים החשמליים מציעים רמות שונות של בלימה רגנרטיבית. זה מאפשר ל-EV להיטען כאשר הבלמים שלו מופעלים. עם זאת, אם אתה נוהג בתנאי מזג אוויר קרים, רמה גבוהה יותר של התחדשות עלולה לגרום לרכב שלך להחליק על משטחים מושלגים.
כמו כן, הרמה הגבוהה של בלימה רגנרטיבית תספק זרמים גבוהים לסוללה, מה שעלול לפגוע בה בשל הטמפרטורות הקרות יותר.
9. השתמש במצב Eco
אם אינכם מתכננים לגרור מירוץ ב-EV שלכם, עדיף להפעיל את מצב ECO כאשר מזג האוויר בחוץ קר. פעולה זו תספק טווח טוב יותר ותפחית את העומס על הסוללה שלך - ומציעה בריאות סוללה טובה יותר.
10. עברו על רשימת מנוע הבעירה הפנימית (ICE).
למרות נהיגה ב רכב חשמלי הוא חוויה שונה מ-ICE, עדיין יש לו רכיבים חיצוניים כמו צמיגים ומגבים, שאינם מצליחים במזג אוויר קר. לכן, מומלץ לרכוש זוג מגבים וצמיגי שלג חדשים.
האם זה בטוח לנהוג ברכב חשמלי בתנאי קפואים?
רכב חשמלי מציע למשתמשים חווית נהיגה שונה ומגיע עם הרבה פעמונים ושריקות. עם זאת, מזג אוויר קר הוא עקב אכילס של רכב חשמלי מכיוון שהוא פוגע בכימיה של ערכת הסוללות שמניעה אותו.
בעלי רכבים חשמליים יכולים להפיק את המיטב מכלי הרכב שלהם המצוידים במערכות ניהול סוללות חכמות ובשיטות הטיפול הטובות ביותר ברכבי רכב.