Акумуляторні батареї для електромобілів

електромобілів

Коли йдеться про електромобілі, то питання про акумулятори є одними з перших. Ми зібрали 5 найважливіших питань про АКБ і дамо відповіді на них

1. Скільки служить акумулятор електромобіля і як втрачається його потужність?

Можна сміливо розраховувати на 5-8 років, але реальний термін служби має становити близько 8-10 років. Поки що немає стільки старих електрокарів нових поколінь (Nissan Leaf, Tesla Model S, Mitsubishi i-MiEV, Ford Focus Electric ), щоб підтвердити або спростувати це твердження. Зазвичай самі виробники електромобілів дають гарантію на акумулятор щонайменше 5-8 років, причому йдеться про те, що до закінчення цього періоду АКБ збереже 70% або більше від своєї початкової ємності (коли електрокар був повністю новим). Тому навіть через 8-10 років електрокар можна буде експлуатувати, але доведеться змиритися із значно зменшеною дистанцією пробігу від одного заряду.

У той же час, зараз акумулятори в електрокарах змінюються дуже швидко: наприклад, якщо Nissan Leaf,BMW i3 Ford Focus Electric спочатку пропонували реальний запас ходу близько 130-160 км, то в ході оновлення цих моделей (навіть у межах одного покоління) запас ходу збільшився до 160-250 км. І через 5-8 років електрокари навіть з урахуванням деградації батареї ці оновлені електрокари зможуть проїжджати досить велику дистанцію. А про те, що тоді зможуть показати нові моделі електрокарів, залишається лише здогадуватися – але, напевно, йтиметься про 400-500 км пробігу на одній повній зарядці АКБ.

2. Як зменшується ємність акумулятора електромобіля з роками?

Перші спостереження щодо відносно масовими Nissan Leaf таTesla Model S вже можуть дати відповідь на це питання. У перші 1-2 роки експлуатації ємність батареї тазапас ходу падають незначно - приблизно на 5-10% від номіналу, що можна порівняти зі зміною стилю їзди, використанням або невикористанням споживачів енергії (кондиціонер, обігрів салону). Найбільша деградація акумулятора відзначається протягом 3-5 років експлуатації електрокара: тоді запас ходу поступово зменшується на 20-30%.

Однак потім деградація АКБ практично зупиняється. Так, сьогодні власники найстаршихNissan Leaf відзначають, що деградація батареї становить 0-5% на рік і поступово зменшується зі збільшенням віку електрокара. У результаті, навіть 5-річні електромобілі Nissan Leaf можуть проїжджати 100-130 км, що становить близько 2/3 від 160 км пробігу, що спочатку заявлені, для найперших Leaf-ів.

Такі результати підтверджують і власники електрокарів, які їздять багато (проїжджають протягом року 30-50 тис. км). Перший етап – 10-20 тис. км – деградація батареї практично відсутня. Далі настає інтервал активної експлуатації - починаючи від 10-20 тис. км і до 50 тис. км - у цей час ємність АКБ та запас ходу електрокара знижуються на 20-30%. Наступний етап – приблизно від 50 тис. км до 60-70 тис. км – спостерігається уповільнення процесу деградації АКБ. Нарешті, після 70-80 тис. км деградація практично припиняється і електрокар здатний проїжджати 2/3 від свого заявленого пробігу. Якщо прийняти середній щорічний пробіг за 15 тис. км, то виходить, що ці пробіги приблизно відповідають зазначеним тимчасовим рамкам.

Серед інших зауважень відзначимо згубний вплив швидких зарядок формату «80% АКБ за 30 хвилин» на акумулятор: зазвичай ці зарядки швидше зношують акумулятор. Але – увага! - Тільки при частому, чи не постійному, їх використанні; 1-2 «швидкі зарядки» на тиждень практично непозначаться на термін служби акумулятора. Ще одне спостереження: на АКБ погано впливає постійна турбота, спроба постійно підтримувати заряд на максимумі. Більш правильним варіантом буде періодичне (раз на тиждень) "розкочування" акумулятора по максимуму: поїздки до залишку 5-10% ємності АКБ з наступним неквапливим (нічним) зарядом до 100% ємності АКБ.

3. Чи існує можливість ремонту чи заміни АКБ електрокара?

Також слід зазначити, що процес заміни акумулятора необхідний лише тоді, коли він втратить зовсім помітну частину своєї ємності – а це мінімум 8-10 років. Проте є й небезпека фізичного ушкодження АКБ: виступом, напливом, стороннім предметом на дорозі. У цьому випадку логічно скористатися частковим ремонтом акумулятора. Адже всі АКБ складаються із блоків, які можна замінити окремо. Наприклад, у стандартномуNissan Leaf встановлено 48 блоків по 0,5 кВт кожен; у Tesla Model S є 16 блоків (у кожному встановлено 444 елементи типу 18650). У разі пошкодження АКБ можна замінити 1 із 48 блоків (Nissan Leaf) або 1 із 16 блоків (Tesla Model S).

4. Скільки коштує новий акумулятор для електромобіля?

Станом на 2016 рік, акумулятор на Nissan Leaf ємністю 24 кВтг обійдеться близько $4-5 тис.; а для Tesla Model S – близько $10-20 тис. залежно від ємності та стану. Однак ще 2 роки тому ціни були вищими, а через рік не стануть помітно нижчими.

Наприклад, у 2011-му році, під час запуску Nissan Leaf, журналістам вдалося роздобути інформацію, що один блок в АКБ електрокара коштує $660; з урахуванням 48 блоків загальна ціна акумулятора виходила майже $32 тис.

Однак через 5 років, в 2016 році, вже в Україні аналогічні блоки продаються в середньому по $100 за штуку - в результаті загальна ціна батареї NissanLeaf виходить приблизно $5 тис., навіть якщо її набирати поштучно з окремих блоків. Причому ще 2015-го подібний блок коштував у середньому $150 за штуку, було великим успіхом знайти ціну $120 за штуку. У випадку з акумулятором Tesla можна говорити про ціну за блок. Однак тут блоки помітно більші та дорожчі – станом на середину 2016 року один блок коштує $1-1,3 тис. Акумулятор Tesla складається з 16 блоків, що дає підсумкову ціну близько $15-20 тис.

Однак зараз на ринку «правлять бал» продавці вживаних акумуляторів, які беруть їх із розбитих електромобілів. З ними легко домовиться про знижку, тому підсумкова ціна АКБ визначається окремо у кожному конкретному випадку: зазвичай ціна помітно знижується.

5. Де придбати новий акумулятор і що робити зі старим?

Варіантів покупки акумулятора для електрокара кілька: купити самостійно на eBay або звернеться до продавців електрокарів. У першому варіанті – більше ризики, але нижча ціна; у другому варіанті – ризиків менше (продавці з досвідом виберуть кращий варіант), але доведеться трохи переплатити за їхні послуги.

На запитання "А що робити зі старим АКБ?" однозначної відповіді наразі немає. Два провідні гравці на ринку електрокарів – Tesla та Nissan – запропонували свою концепцію використання акумуляторів для систем автономного електроживлення будинків: найкращим прикладом є Tesla Powerwall1-го покоління. Правда сьогодні (кінець 2016 року) компанія Tesla представила систему Powerwall 2-го покоління, яка номінально вже ніяк не пов'язана зі світом електрокарів і є окремим енергетичним напрямком поряд з дахами, оснащеними сонячними панелями. Такий варіант використання бу батарейпропонує і Daimler. Компанія BMW представила свою систему енергоживлення будинків на основіУживані акумулятори BMW i3 в середині 2016 року, а також нещодавно відкрили електростанцію, створену з сонячних батарей. У випадку з Nissan все на рівні ідеї та реальний вихід можливий у найближчому майбутньому. Однак суть ясна: старі АКБ електрокарів можна використовувати в системах автономного живлення вдома.

Про те, коли подібну програму використання (і викупу) старих АКБ буде запущено в Україні, говорити поки що передчасно. Однак не здивуємося, якщо ентузіасти почнуть використовувати вживані акумулятори подібним чином вже в найближчий 1-2 роки. Адже в Україні дуже багато, пов'язане зі світом електрокарів, просувається не стільки офіційними представниками компаній, скільки ентузіастами талюбителями.