Запас на ход през зимата: колко наистина липсва

Загубата на запас на ход през зимата не е единично явление, а сума от три независими ефекта. Първо, студената клетка отдава по-малко енергия и я приема по-бавно. Второ, купето трябва да се отоплява, а в електромобила няма отпадна топлина от двигател с вътрешно горене. Трето, съпротивлението при движение расте, защото студеният въздух е по-плътен, гумите се търкалят по-трудно и снегът спира.

Тези три дяла се държат различно. Загубата от клетките е най-голяма в началото на пътуването и се стопява, щом батерията се затопли. Отоплението струва приблизително постоянна мощност, независимо от скоростта — затова в градския трафик тежи процентно много по-силно, отколкото на магистрала. Съпротивлението при движение, напротив, расте със скоростта и най-силно удря пътуването по магистрала.

Който ги различава, разбира и защо двама шофьори на един и същ модел съобщават съвсем различни числа. Единият кара десет километра до работа и при това загрява студен автомобил; другият кара двеста километра наведнъж и след двайсет минути има отоплението само на ниска степен.

В литиево-йонната клетка йоните се движат през течен електролит от единия електрод към другия. Студът прави този електролит по-вискозен и забавя движението. Следствието е по-високо вътрешно съпротивление: при всеки ампер, който тече, в самата клетка пада повече напрежение и това напрежение става топлина вместо тяга.

Затова при студ намалява не само отдаваната енергия, но и наличната мощност. Много автомобили ограничават ускорението при ниски температури, а почти всички ограничават рекуперацията: студена клетка не бива да се зарежда с висок ток, защото иначе върху анода се отлага метален литий — процес, който трайно уврежда клетката. Това не е софтуерна грешка, а защита.

Ефектът е обратим. Щом клетките достигнат работния си диапазон — грубо между двадесет и четиридесет градуса, — капацитетът и мощността се връщат. През зимата батерията няма по-малък капацитет, просто не го отдава на студено.

Двигателят с вътрешно горене изхвърля около две трети от вложената енергия като топлина; част от нея отоплява купето, без да струва нищо. Електрическото задвижване работи с висок коефициент на полезно действие и съответно отделя малко отпадна топлина. Каквото затопля купето, трябва да дойде от батерията.

Електрическото съпротивително отопление превръща един киловатчас ток точно в един киловатчас топлина. При загряване на изстинало купе то тегли няколко киловата, после по-малко. Решаващо е съотношението към мощността на задвижването: който в градския трафик средно има нужда от шест киловата за каране и три за отопление, губи една трета от запаса си на ход. Който на магистрала има нужда от двадесет и пет киловата за каране, при същите три киловата губи малко повече от една десета.

Термопомпата премества топлина, вместо да я произвежда, и дава на киловатчас ток повече от един киловатчас топлина. Колко повече, зависи от температурната разлика, която трябва да преодолее — при лек студ печалбата е значителна, при суров студ намалява. Дали доплащането се изплаща, е отделен въпрос.

Въздушното съпротивление е пропорционално на плътността на въздуха, а плътността расте, когато температурата пада. Между мек есенен ден и суров студен ден има разлика в плътността от няколко процента — при скорост на магистрала, където въздушното съпротивление поглъща по-голямата част от мощността, това е пряко измеримо.

Към това идва съпротивлението при търкаляне. Зимните гуми имат по-мека смес и по-груб протектор; и двете увеличават деформационната работа. Студеният въздух в гумата означава освен това по-ниско налягане — при всеки спад на температурата с десет градуса налягането забележимо пада, а твърде мека гума се търкаля по-зле. Киша и мокър път се добавят отгоре.

Тази част от загубата засяга автомобилите с двигател с вътрешно горене по същия начин. При електромобила тя просто се забелязва, защото там оставащият запас на ход стои пред шофьора видим и изразен в километри, докато при автомобила с двигател с вътрешно горене никой не сравнява разхода през януари с този през юли.

Едно-единствено число няма и който назове такова, има предвид определен профил на каране. Като порядък — и изрично само като такъв — зимната загуба при умерен студ и смесен маршрут е между една пета и една трета от летния запас на ход. При къси градски маршрути с изстинал автомобил може да е значително над това, при дълги пътувания по магистрала в мека зима — значително под.

Два показателя изясняват собственото ви положение по-добре от всяко емпирично правило. Първият е разходът на сто километра, измерен за една седмица през януари и една през юли. Вторият е дължината на най-дългия маршрут, който трябва да изминете без междинно зареждане. Едва съотношението между двата показва дали зимата изобщо е проблем.

За повечето пътуващи до работа не е. Който кара всеки ден четиридесет километра и зарежда нощем, не усеща зимната загуба освен по по-високата сметка за ток. Проблем става там, където запасът на ход е бил оскъден и през лятото.

Най-голямата отделна позиция — загряването на купето — може да се извади от пътуването. Когато автомобилът е на кабела и отоплява преди тръгване, тази енергия идва от контакта, а не от батерията. Автомобилът тръгва топъл, стъклата са чисти, а разходът през първите десет километра изглежда като през лятото.

Някои автомобили кондиционират при това и батерията. Това е вторият лост: батерия в работния си диапазон дава пълна мощност, рекуперира веднага и зарежда по пътя с мощността, за която е проектирана. Който въведе спирка за бързо зареждане в навигацията, при много автомобили задейства точно това предварително загряване — затова си струва да въведете станцията в навигационната система, дори да познавате пътя.

След това идват дребните неща, които се събират:

Студена батерия не само приема по-малка мощност, тя я приема и осезаемо по-късно. На бързата станция това означава: дисплеят показва мощност, която е далеч под онова, което обещава листът с данни, и расте едва когато самият ток на зареждане е затоплил клетките. При суров студ една спирка за зареждане може заради това да трае два пъти по-дълго от същата спирка през лятото.

От това следва просто правило за дълго пътуване: последните километри преди спирката за зареждане карайте с добро темпо и планирайте спирката в навигационната система, за да започне предварителното кондициониране. Автомобил, който пристига на станцията с топла батерия, стои по-кратко от такъв, който трябва едва там да се загрява.

У дома това няма значение. При единайсет киловата токът на зареждане е толкова малък, че температурата почти не ограничава — нощта и без това е достатъчно дълга. Който живее без собствено зарядно и през зимата редовно стои на бърза станция, обаче плаща зимата два пъти: веднъж в киловатчасове, веднъж във време.

Смятайте със зимния запас на ход, не с нормативния. Вземете стойността от проспекта, извадете една трета и проверете дали останалото разстояние покрива най-дългия ви редовен маршрут. Ако се вмества, значи се вмества през цялата година. Ако се вмества само през лятото, през януари ще бъдете недоволни, независимо колко добър е автомобилът иначе.

Две оборудвания струват през зимата повече, отколкото през лятото: термопомпа и отопление на батерията с предварително кондициониране. И двете при много модели бяха срещу доплащане и и двете не могат да се монтират допълнително. При употребяван автомобил затова им е мястото в списъка с точките, които се изясняват преди пробното каране.

И практичният съвет: направете пробното каране в студен ден, ако може да се организира, и карайте маршрута, който карате всеки ден. Половин час при три градуса казва повече за пригодността за всекидневно ползване, отколкото всяка стойност за запас на ход.