Мифы и научные факты про зарядку батарей электромобилей.

Эта статья создается вынуждено с целью собрать различные научные статьи, материалы иследований в области эксплуаптации батарей электромобилей, факторов влияющих на их деградацию, а также анализа влияния быстрой зарядки в этом вопросе.  Вынуждено потому, что меня часто спрашивают "между делом" по этой теме, а каких либо данных у меня нет, чтобы дать ответ хоть немного приближенный к реальности. Я не берусь утверждать, что мне удастся собрать асболютно правдивую информацию и сделать однозначно верные выводы, но это лучше чем просто повторять за другими одни и теже заезжанные фразы вобще без каких либо оснований на это.

В различных телегарамм каналах полно людей которые утверждают, что быстрая зарядка убивает батарею электромобилей. При этом я уверен, что люди которые разносят данную информацию - просто передают ее из уст в уста, и не просят каких либо подверждений. Вот и у меня спрашивают - а правда ли что быстрые зарядные станции сильно снижают ресурс батареи? Я каждый раз отвечаю , что лично у меня нет ни каких данных, чтобы иметь хотя бы примерное представление в данном вопросе для ответа. А что надо для того, чтобы получить хотя бы какой то примерный ответ на этот вопрос? Надо провести иследование на эту тему, а в нашем случае надо найти уже проведенные иследования (и как раз таки желательно разные) и проанализировать полученные данные. А где их искать? Реальность такова - исключительно в иностранном сегменте интернета, на англиском языке.

Итак первое иследования на тему влияния быстрых зарядок на деградацию батареи электромобиля.

INL (Национальная Лаборатория Айдахо) провела иследование еще в 2015 году, под названием "Влияние быстрой зарядки электромобилей на срок службы аккумулятора и производительность автомобиля" (ссылка). 

Выше скриншот не из текста иследования, а скорее из выжимки этого иследования, ведь люди не любят читать длинные тексты технического характера.

В ходе эксперемента взяли четыре элекромобиля Nissan Leaf  два из которых (в таблице выше столбцы 1011 L2 и  4582 L2) заряжали только медленной зарядкой мощносностью 3 кВт, и еще два элекромобиля заряжали ислючительно на быстрых зарядных станциях 50 кВт (столбец 2183 DCFC и 2078 DCFC ). Каждые 16 000 км фиксировалась емкость батареи (в самом иследовании много чего анализировали, но сейчас речь именно о  емкости). Электромобили тестировали в жарком климате Аризоны. Можно наблюдать общее снижение емкости для всех четырех электромобилей и очевидно что разница между быстрой зарядкой и медленной соверешнно не существенная. Элекмтромобили заряжающиеся на медленной зарядки потеряли емкость батареи до значения 17,6 Квт в среднем, а элекромобили которые заряжали на быстрой зарядке до 16,9 квт. Если придераться, можно сказать, что быстрая зарядка навредила батареи больше - но разница незначительная и уж точно из за нее не стоит бояться подъезжать к быстрым зарядным станциям по необходимости. А текущая реальность такова, что много владельцев элекромобилей просто бояться быстрых зарядных станций и я уверен, что соверенно зря. Но прошу заметить, в данном тесте два электромобиля заряжали исключительно с помощью быстрой зарядной станции и они проехали 80 00 кв (в статье 50 000 миль).

ВНИМАНИЕ - это промежуточный вывод (лично автора данного текста) основанный на материалах данного тестирования. Я буду дальше анализировать другие материалы и  постепенно наполнять  эту статью, ведь батареи могут быть разных типов, а тестирования могут быть более длительные и более новые. И если вам этот промежуточный вывод кажется легкомысленным, спросите тех, кто утверждает, что быстрая зарядка вредит батареи на каких данных делают такие заявления они, и на сколько сильно вредит быстрая зарядка и при каких пробегах.  Уверен конкретного ответа вы не получите. ну а мы будем в свободное время разбираться дальше и искать другие научные статьи и иследования по данной теме.

Кстати лично мне было интересно посмотреть еще вот на эти данные из данных тестов:

Это среднее значение температуры батареи во время зарядки. Столбцы ACL2 это медленная зарядка мощностью 3 кВт, а столбцы DCFC быстрая зарядка 50 кВт.  Чудес не бывает, разница в мощности зарядки в 16 раз, а при этом температура батаерии отличалась примерно на 5 градусов в более холодное время года, но с наступление жарких дней этот разрыв сократился и стал примерно 3 градуса . 

 

Так же стоит написать о зарядках которые "мягко и бережно заряжают электромобили".

Это не анализ чей либо научной работы или каких либо проведенных тестов, это текст основанный на знаниях автора в вопросе зарядки электромобилей от сети переменного тока. Желающим возможно будет интересно ознакомиться со статьей на эту тему тут. Некоторые продавцы зарядных устройств вводят в заблуждение покупателея говоря "эта зарядка она заряжает мягко батарею" или "эта зарядка она аккуратно заряжает батаерию" - причины таких заявлений могут быть как минимум две. Такое можно заявлять по незнанию, либо сознательно запугивая и обманывая потенциального покупателя (я думаю не очень просто бывает продавать зарядку в разы дороже рыночных цен некоторым продавцам, и наверно срах лучший мотиватор для переплаты). Но суровая правда в том, что ни какая зарядка для элекромобиля от сети переменного тока не способна на заявленные свойства. Подробнее  написанно по ссылке в статье выше. В кратком же вариаенте можно пояснить - вся основная работа в вопросе зарядки электромобиля ложится на сам электромобиль и он сам способен о себе позаботится. Зарядные устройства от сети переменного тока выступают в качестве умной переноски, "просто" передающий электрический ток от вашей сети к электромобилю. Слово просто в ковычках не случайно - побробности в упомянутой статье.

Вывод - выбирая зарядное устройство орентируйтесь на надежность бренда, соотношение цены и предложенных возможностей, дизайна, удобства использования, гарантию, наличии инструкции (хотя бы на английском , а в идеале на русском языке), наличие поддержки со стороны продавца. Надеяться на мифическую бережную зарядку или на какие то другие волшебные свойства, не надо это либо заблуждение, либо обман - иногда и самообман.

========================

Продолжаю попытки сбора информации по данной теме.

Была обнаружена статья от 31 марта 2021 года, группа лиц изучала другие научные статьи и материалы по теме "Влияние скорости зарядки на срок службы аккумулятора электромобиля"

Краткий вывод - быстрая зарядка негативно влияет на срок службы аккумуляторного электромобиля - НО! - и вот опять большое но, уже в качестве примечания от автора данного текста. Для простоты понимания давайте представим что оптимальный режим скорости движения автомобиля 90 км/ч. Просто представим что при таком режиме максимально эффективно раходуется топливо и идет минимальный износ автомобиля при движении. Если провести иследование, мы тогда получим что при движении со скоростью 120 км/ч расход будет не такой эффективный а износ увеличится на какой либо небольшое значение - но увеличится. Можно сказать тогда , что скорость 120 км/ч вредит автомобилю? Конечно можно. Но стоит ли этого бояться? Уверен что нет. Ниже я процитирую один момент из данной статьи:

Рассмотрим Jaguar I-Pace: дополнительная деградация ограничивается примерно 3% за 300 циклов при использовании сверхбыстрых зарядных устройств. Такая скорость зарядки может сократить срок службы батареи NMC до 10% по сравнению с домашней, быстрой или быстрой зарядкой за 300 циклов. Таким образом, регулярная быстрая и сверхбыстрая зарядка действительно сокращает срок службы батареи, но это минимально из-за систем управления батареями.

Итак имеем с одной стороны пугающие данные - если 300 раз зарядиться на этом электромобиле на СВЕРХ быстрой зарядке (а это напомню от 150 квт и выше) то это МОЖЕТ сократить скро службы батареии на 10%.. Пугающие данные - все можно начинать "бояться" быстрых зарядок, хотя почему начинать - их и так бояться люди запугав друг друга. Вот только есть нексолько НО. Вопервых речь идет о сверх быстрых зарядках - которых в России единицы, это раз. Машин которые поддерживают эти сверх быстрые зарядки еще меньше - это два. Если же мы говорим о просто быстрых зарядках на 50-80 квт, то они не относятся к свех быстрым. Теперь поговорим на сколько много или мало 300 зарядок на быстрой зарядной станции. Учитывая особенности ценообразования, зарядка на быстрой зарядной станции (в нормально варианте) будет ощутима дороже, чем зарядка от сети переменного тока. Поэтому к ней будут прибегать в случаях редкой необходимости. Но предположим вы заряжаетесь на такой станции раз в неделю. Значит 300 зарядок это более 6 лет = это совсем не мало. 

Интересная таблица из упомянутой статьи:

Тут можно проанализировать зависимость емкости батареии электромобиля и разных вариантов зарядки (включая сверх быструю) ко времени зарядки через коэфицент С.

Условно говоря на примере Ягуара с его весьма большой батарей на 90 квт, зарядка от однофазной сети на 7 квт в час превратится в 0,08С или по простому в 12,5 часов зарядки. А при сверхбыстрой зарядки получаем 1.2С или уже в 50 минут. Но обычная быстрая зарядка (распространенная в России) будет его же заряжаться уже с коэфицентом 0,56С те 1,8 часа.

===================

Так как данный материал дополняется постепенно в свободное время, а поиски данные и их анлиз весьма сложны, иногда я буду вносить сюда краткие цитаты, всплывающие в различных документах и статьях которые могут быть интересны или забавны. Например вот такая цитата:

При снижении общей емкости батареии до 80 процентов и достижение уровня саморазряда в состоянии до5 процентов в течение 24 часов - такая батарея уже не признается соотвутвующей нормальной для эксплуатации в электромобиле.

Смотрю я на этот текст и понимаю, если для жителей других более богатых стран замена батареи электромобиля это существенный финансовый удар, то чего же говорить о наших российских реалиях. Конечно умные люди все посчитали и возможно батарею было бы не плохо заменить при достижении таких показателей, но мне кажется в России эти батареии будут эксплуатировать "до последнего".

Данная статья будет продолжаться и дополняться в свободное время автора.