Hur varmt eller kallt väder påverkar elfordons räckvidd

Elfordon (EV) skiljer sig markant från bensindrivna fordon på många sätt, men en av de mindre uppenbara skillnaderna är hur extrema temperaturer påverkar deras räckvidd.

Alla fordon tappar räckvidd i mycket varmt eller mycket kallt väder - trots allt krävs det mer gas för att värma en isig bil - men elbilar är särskilt sårbara på grund av batterikemi och teknisk miljö. Det betyder inte att de inte kan köra i dåligt väder, bara att elbilsägare bör vidta några försiktighetsåtgärder och planera i förväg för att undvika oväntade sänkningar av körsträcka. Vi tittade på hur mycket elbilar påverkas av utomhustemperaturen, varför det händer och vad du kan göra åt det.

Mätning av EV-räckvidd i extremt väder

För att förstå hur extremt väder påverkar körräckvidden testade American Automobile Association (AAA), i samarbete med Automobile Club vid Automotive Research Center i södra Kalifornien, fem elfordon med en minsta EPA-beräknad körräckvidd på 161 kilometer ). Verkliga körförhållanden simuleras med hjälp av en dynamometer som ger en noggrant kontrollerad omgivningstemperatur i en sluten testcell. För att bestämma effekten på körräckvidden jämfördes scenarier i kalla och varma väderförhållanden (med eller utan luftkonditionering) med körscenarier med en utomhustemperatur på 23,9°C.

resultat:

När luftkonditionering inte används påverkas den uppskattade räckvidden för elfordon måttligt av varma och kalla temperaturer jämfört med tester utförda vid 23,9°C. Användningen av luftkonditionering resulterade i en betydande minskning av körsträckan.

-12 % minskad körsträcka vid -6,7°C

-6,7°C med värmare (termisk luftkonditionering) reduktion av körsträcka -41 %

-4 % minskning av körräckvidden vid 35°C

-17 % minskning av körsträcka med luftkonditionering vid 35°C

Dessa resultat innebär att en elbil i genomsnitt kan åka 83 miles (133,6 km) med luftkonditioneringen påslagen vid 35°C för varje 100 miles (161 km) som körs vid 23,9°C, med värmaren igång på -6,7° C. Den kan bara resa 59 miles (95 kilometer) utan den. Till exempel kan ett elfordon med en räckvidd på 240 miles (386,2 kilometer) kunna resa mellan Los Angeles och Palm Springs på ett fulladdat batteri i milt väder, men inte i en 35°C värmebölja med AC på. Dess räckvidd kommer att minskas med cirka 40 miles (64,4 kilometer), och föraren kommer att behöva ladda den minst en gång under resan.

Gasdrivna bilar tappar också körsträcka

-6,7 ℃ reducerad körsträcka vid kallstart -11 %

-6,7 ℃ sänkning av varmstart -6 %

35 ℃ med luftkonditionering för att minska -17 %

Elfordon är inte särskilt olämpliga för extrema temperaturer. Tester vid Argonne National Laboratory visade att bensinfordon också upplever en förlust av räckvidd, även om fenomenet ofta kallas "minskad bränsleekonomi".

När vädret är mycket kallt måste en oljeeldad motor förbränna extra bränsle för att få upp motorn till driftstemperatur - detta kallas "kallstart". Motorvätskan är också mindre effektiv när den är kallare. När det är riktigt varmt måste de bränna extra bränsle för att hålla luftkonditioneringen igång. Faktum är att bensinbilar, procentuellt sett, drabbas av nästan samma förlust av körsträcka vid 35°C som elbilar med luftkonditioneringen på.

Varför EV-räckvidden sjunker i extremt väder

Orsak 1: Batterier gillar inte extrema temperaturer

Liksom alla fordonskomponenter har litiumjonbatterier med hög kapacitet i elfordon ett optimalt driftstemperaturintervall. När temperaturen sjunker minskar diffusionen, konduktiviteten och reaktionshastigheten i battericellen. Detta resulterar i ökade spänningsstörningar och värmealstring, vilket förbrukar energi som annars skulle driva fordonet. Vid mycket låga temperaturer kan ytterligare energi användas för att värma batteriet för att förhindra skador.

Vid höga temperaturer måste också ett kylsystem köras för att förhindra att batteriet överhettas. Detta använder också extra energi, vilket minskar körräckvidden. Aggressiv körning resulterar i mer värmeutveckling, vilket ökar kylningskraven på batteriet.

Orsak 2: Luftkonditioneringsapparater förbrukar mycket elektricitet

I AAA:s tester inträffade de 2 största sänkningarna av elbilens körsträcka när luftkonditioneringen var på. Alla som någonsin har betalat elräkningar en varm sommar eller en kall vinterdag vet att luftkonditioneringsapparater och värmare förbrukar mycket el.

Användning av värmare (termiska luftkonditioneringsapparater) vid minusgrader gav den största minskningen av körsträcka. Till skillnad från bensindrivna bilar, där motorn genererar värme som kan användas som en biprodukt av förbränning för att värma upp kupén, måste elbilar köra en separat elvärmare.

vad kan du göra

• Effektivitet (och besparingar): Elfordon (EV) känner vädrets effekter bättre eftersom det tar längre tid att ladda batteriet än att fylla tanken, men de har fördelen av att vara mer kostnadseffektiva eftersom el är billigare för varje kilometer än bensin. AAA:s forskning fann att att köra ett elfordon 1 609,3 kilometer med luftkonditionering vid en utomhustemperatur på 35°C ökar elräkningen med cirka 8 $ (51 yuan) jämfört med en temperatur på 23,9°C. Som jämförelse skulle en bensinbil med en genomsnittlig bränsleförbrukning i USA på 23,6 mpg kosta 21 USD (134 yuan) extra för bensin (detta är en beräkning gjord till relativt låga bensinpriser).

• Planera framåt: Kontrollera väderprognosen innan en lång resa för att se om du reser i varmt eller kallt väder. Planera i så fall att använda laddstationerna oftare och kartlägga de laddstationer du kommer att använda och avstånden mellan dem.

• Värm upp eller svalna innan du kopplar ur: Medan den fortfarande är ansluten till laddaren, ta dig tid att värma upp eller kyla bilens interiör. Detta gör att batteriet kan spara mer ström för körning.

• Vrid ner luftkonditioneringen en aning: Det är oundvikligt att använda en värmare eller luftkonditionering i kallt eller kvavt väder, men om du vill utöka din räckvidd, använd dem med måtta. Precis som en rumstermostat, ställ in luftkonditioneringen på en behaglig temperatur.