Αυτονομία τον χειμώνα: πόσο πραγματικά χάνεται

Η απώλεια αυτονομίας τον χειμώνα δεν είναι ένα μεμονωμένο φαινόμενο, αλλά το άθροισμα τριών ανεξάρτητων επιδράσεων. Πρώτον, ένα κρύο στοιχείο αποδίδει λιγότερη ενέργεια και τη δέχεται πιο αργά. Δεύτερον, ο χώρος των επιβατών πρέπει να θερμανθεί, και στο ηλεκτρικό αυτοκίνητο δεν υπάρχει απορριπτόμενη θερμότητα από κινητήρα εσωτερικής καύσης. Τρίτον, αυξάνεται η αντίσταση κίνησης, επειδή ο κρύος αέρας είναι πυκνότερος, τα ελαστικά κυλούν πιο σκληρά και το χιόνι φρενάρει.

Αυτά τα τρία μέρη συμπεριφέρονται διαφορετικά. Η απώλεια των στοιχείων είναι μεγαλύτερη στην αρχή της διαδρομής και λιώνει μόλις ζεσταθεί η μπαταρία. Η θέρμανση κοστίζει περίπου σταθερή ισχύ, ανεξάρτητα από την ταχύτητα — γι' αυτό βαραίνει ποσοστιαία πολύ περισσότερο στην κυκλοφορία της πόλης απ' ό,τι στον αυτοκινητόδρομο. Η αντίσταση κίνησης αντίθετα αυξάνεται με την ταχύτητα και πλήττει περισσότερο τη διαδρομή στον αυτοκινητόδρομο.

Όποιος τα ξεχωρίζει, καταλαβαίνει και γιατί δύο οδηγοί του ίδιου μοντέλου αναφέρουν εντελώς διαφορετικούς αριθμούς. Ο ένας οδηγεί δέκα χιλιόμετρα μέχρι τη δουλειά και θερμαίνει ένα ψυχρό αυτοκίνητο· ο άλλος οδηγεί διακόσια χιλιόμετρα συνεχόμενα και μετά από είκοσι λεπτά έχει τη θέρμανση μόνο σε χαμηλή βαθμίδα.

Σε ένα στοιχείο ιόντων λιθίου τα ιόντα μετακινούνται μέσα από έναν υγρό ηλεκτρολύτη από το ένα ηλεκτρόδιο στο άλλο. Το κρύο κάνει τον ηλεκτρολύτη πιο παχύρρευστο και επιβραδύνει την κίνηση. Συνέπεια είναι υψηλότερη εσωτερική αντίσταση: σε κάθε αμπέρ που ρέει, πέφτει περισσότερη τάση μέσα στο ίδιο το στοιχείο, και αυτή η τάση γίνεται θερμότητα αντί για πρόωση.

Γι' αυτό στο κρύο μειώνεται όχι μόνο η ενέργεια που μπορεί να ληφθεί, αλλά και η διαθέσιμη ισχύς. Πολλά οχήματα περιορίζουν σε χαμηλές θερμοκρασίες την επιτάχυνση, και σχεδόν όλα περιορίζουν την αναγεννητική πέδηση: ένα κρύο στοιχείο δεν επιτρέπεται να φορτίζεται με υψηλό ρεύμα, επειδή αλλιώς εναποτίθεται μεταλλικό λίθιο στην άνοδο — μια διεργασία που βλάπτει μόνιμα το στοιχείο. Δεν είναι σφάλμα λογισμικού, αλλά προστασία.

Το φαινόμενο είναι αναστρέψιμο. Μόλις τα στοιχεία φτάσουν στο παράθυρο λειτουργίας τους — περίπου ανάμεσα σε είκοσι και σαράντα βαθμούς — επιστρέφουν χωρητικότητα και ισχύς. Η μπαταρία δεν έχει τον χειμώνα μικρότερη χωρητικότητα, απλώς δεν την αποδίδει κρύα.

Ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης πετά περίπου τα δύο τρίτα της ενέργειας που χρησιμοποιεί ως θερμότητα· ένα μέρος της θερμαίνει τον χώρο των επιβατών χωρίς να κοστίζει τίποτα. Ένας ηλεκτροκινητήρας λειτουργεί με υψηλό βαθμό απόδοσης και παράγει αντίστοιχα λίγη απορριπτόμενη θερμότητα. Ό,τι θερμαίνει τον χώρο των επιβατών πρέπει να προέρχεται από την μπαταρία.

Μια ηλεκτρική αντίσταση θέρμανσης μετατρέπει μια κιλοβατώρα ρεύματος ακριβώς σε μια κιλοβατώρα θερμότητας. Κατά τη θέρμανση ενός παγωμένου χώρου επιβατών τραβά αρκετά κιλοβάτ, μετά λιγότερα. Αποφασιστική είναι η σχέση με την ισχύ κίνησης: όποιος στην πόλη χρειάζεται κατά μέσο όρο έξι κιλοβάτ για να οδηγήσει και τρία για να θερμάνει, χάνει το ένα τρίτο της αυτονομίας του. Όποιος στον αυτοκινητόδρομο χρειάζεται είκοσι πέντε κιλοβάτ για να οδηγήσει, χάνει με τα ίδια τρία κιλοβάτ λίγο παραπάνω από το ένα δέκατο.

Μια αντλία θερμότητας μετακινεί θερμότητα αντί να την παράγει, και αποδίδει ανά κιλοβατώρα ρεύματος περισσότερο από μια κιλοβατώρα θερμότητας. Πόσο περισσότερο, εξαρτάται από τη διαφορά θερμοκρασίας που πρέπει να γεφυρώσει — σε ήπιο παγετό το κέρδος είναι σημαντικό, σε σκληρό κρύο συρρικνώνεται. Αν το επιπλέον κόστος αποδίδει, είναι ξεχωριστό ερώτημα.

Η αεροδυναμική αντίσταση είναι ανάλογη με την πυκνότητα του αέρα, και η πυκνότητα αυξάνεται όταν πέφτει η θερμοκρασία. Ανάμεσα σε μια ήπια ημέρα του φθινοπώρου και μια ημέρα με σκληρό παγετό υπάρχουν αρκετά ποσοστιαία σημεία διαφοράς πυκνότητας — σε ταχύτητα αυτοκινητόδρομου, όπου η αεροδυναμική αντίσταση καταναλώνει το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος, αυτό μετριέται άμεσα.

Σε αυτό προστίθεται η αντίσταση κύλισης. Τα χειμερινά ελαστικά έχουν μαλακότερο μείγμα και πιο αδρό πέλμα· και τα δύο αυξάνουν το έργο παραμόρφωσης. Ο κρύος αέρας στο ελαστικό σημαίνει επιπλέον χαμηλότερη πίεση — με κάθε πτώση της θερμοκρασίας κατά δέκα βαθμούς η πίεση μειώνεται αισθητά, και ένα πολύ μαλακό ελαστικό κυλά χειρότερα. Η χιονόλασπη και το βρεγμένο οδόστρωμα έρχονται από πάνω.

Αυτό το μέρος της απώλειας πλήττει εξίσου τα οχήματα εσωτερικής καύσης. Φαίνεται στο ηλεκτρικό αυτοκίνητο μόνο επειδή εκεί η υπολειπόμενη αυτονομία βρίσκεται ορατή και υπολογισμένη σε χιλιόμετρα μπροστά στον οδηγό, ενώ στο όχημα εσωτερικής καύσης κανείς δεν συγκρίνει την κατανάλωση του Ιανουαρίου με αυτήν του Ιουλίου.

Ένας μοναδικός αριθμός δεν υπάρχει, και όποιος αναφέρει έναν έχει κατά νου ένα συγκεκριμένο προφίλ οδήγησης. Ως τάξη μεγέθους — και ρητά μόνο ως τέτοια — η χειμερινή απώλεια σε μέτριο παγετό και μικτή διαδρομή κυμαίνεται ανάμεσα σε ένα πέμπτο και ένα τρίτο της καλοκαιρινής αυτονομίας. Σε σύντομες αστικές διαδρομές με παγωμένο όχημα μπορεί να είναι αισθητά μεγαλύτερη, σε μεγάλες διαδρομές αυτοκινητόδρομου σε ήπιο χειμώνα αισθητά μικρότερη.

Δύο μεγέθη κάνουν τη δική σας κατάσταση σαφέστερη από κάθε εμπειρικό κανόνα. Το πρώτο είναι η κατανάλωση ανά εκατό χιλιόμετρα, μετρημένη επί μία εβδομάδα τον Ιανουάριο και μία τον Ιούλιο. Το δεύτερο είναι το μήκος της μακρύτερης διαδρομής που πρέπει να διανύσετε χωρίς ενδιάμεση φόρτιση. Μόνο η σχέση των δύο λέει αν ο χειμώνας είναι καν πρόβλημα.

Για τους περισσότερους μετακινούμενους δεν είναι. Όποιος οδηγεί καθημερινά σαράντα χιλιόμετρα και φορτίζει τη νύχτα, δεν αντιλαμβάνεται τη χειμερινή απώλεια, εκτός από έναν υψηλότερο λογαριασμό ρεύματος. Γίνεται πρόβλημα εκεί όπου η αυτονομία το καλοκαίρι ήταν ήδη οριακή.

Το μεγαλύτερο μεμονωμένο στοιχείο — η θέρμανση του χώρου των επιβατών — μπορεί να αφαιρεθεί από τη διαδρομή. Όταν το όχημα είναι συνδεδεμένο στο καλώδιο και θερμαίνεται πριν από την αναχώρηση, αυτή η ενέργεια προέρχεται από την πρίζα και όχι από την μπαταρία. Το αυτοκίνητο ξεκινά ζεστό, τα τζάμια είναι καθαρά, και η κατανάλωση των πρώτων δέκα χιλιομέτρων μοιάζει με του καλοκαιριού.

Σε ορισμένα οχήματα προκλιματίζεται ταυτόχρονα και η μπαταρία. Αυτός είναι ο δεύτερος μοχλός: μια μπαταρία μέσα στο παράθυρο λειτουργίας δίνει πλήρη ισχύ, ανακτά αμέσως ενέργεια κατά την πέδηση και φορτίζει στη διαδρομή με την ισχύ για την οποία κατασκευάστηκε. Όποιος δηλώνει μια στάση ταχείας φόρτισης στην πλοήγηση, ενεργοποιεί σε πολλά οχήματα ακριβώς αυτή την προθέρμανση — γι' αυτό αξίζει να εισάγετε τον σταθμό φόρτισης στο σύστημα πλοήγησης, ακόμη και αν γνωρίζετε τον δρόμο.

Ακολουθούν τα μικρά πράγματα, και αθροίζονται:

Μια κρύα μπαταρία δεν δέχεται μόνο λιγότερη ισχύ, τη δέχεται και αισθητά αργότερα. Στον σταθμό ταχείας φόρτισης αυτό σημαίνει: η ένδειξη δείχνει ισχύ πολύ χαμηλότερη από όση υπόσχεται το τεχνικό φύλλο, και ανεβαίνει μόνο όταν το ίδιο το ρεύμα φόρτισης έχει ζεστάνει τα στοιχεία. Σε σκληρό κρύο μια στάση φόρτισης μπορεί έτσι να διαρκέσει διπλάσια από την ίδια στάση το καλοκαίρι.

Από εδώ προκύπτει ένας απλός κανόνας για τη μεγάλη διαδρομή: οδηγήστε τα τελευταία χιλιόμετρα πριν από τη στάση φόρτισης με ζωηρό ρυθμό και προγραμματίστε τη στάση στο σύστημα πλοήγησης, ώστε να ξεκινήσει ο προκλιματισμός. Ένα όχημα που φτάνει με ζεστή μπαταρία στον σταθμό, μένει λιγότερο από ένα που πρέπει πρώτα να ζεσταθεί εκεί.

Στο σπίτι αυτό δεν παίζει ρόλο. Στα έντεκα κιλοβάτ το ρεύμα φόρτισης είναι τόσο μικρό που η θερμοκρασία σχεδόν δεν περιορίζει — η νύχτα είναι έτσι κι αλλιώς αρκετά μεγάλη. Όποιος ζει χωρίς δική του σύνδεση και στέκεται τακτικά τον χειμώνα στον σταθμό ταχείας φόρτισης, πληρώνει όμως τον χειμώνα διπλά: μία φορά σε κιλοβατώρες, μία σε χρόνο.

Υπολογίστε με τη χειμερινή αυτονομία, όχι με την αυτονομία του προτύπου. Πάρτε την τιμή του φυλλαδίου, αφαιρέστε ένα τρίτο και ελέγξτε αν η υπολειπόμενη απόσταση καλύπτει τη μακρύτερη τακτική διαδρομή σας. Αν ταιριάζει έτσι, ταιριάζει όλο τον χρόνο. Αν ταιριάζει μόνο το καλοκαίρι, θα είστε δυσαρεστημένοι τον Ιανουάριο, όσο καλό κι αν είναι κατά τα άλλα το όχημα.

Δύο στοιχεία εξοπλισμού αξίζουν περισσότερο τον χειμώνα απ' ό,τι το καλοκαίρι: μια αντλία θερμότητας και μια θέρμανση μπαταρίας με προκλιματισμό. Και τα δύο ήταν σε πολλά μοντέλα προαιρετικά με επιπλέον χρέωση, και κανένα δεν μπορεί να προστεθεί εκ των υστέρων. Σε ένα μεταχειρισμένο όχημα ανήκουν γι' αυτό στη λίστα με τα σημεία που ξεκαθαρίζονται πριν από τη δοκιμαστική οδήγηση.

Και η πρακτική συμβουλή: κάντε τη δοκιμαστική οδήγηση μια κρύα ημέρα, αν μπορεί να οργανωθεί, και οδηγήστε τη διαδρομή που οδηγείτε καθημερινά. Μισή ώρα στους τρεις βαθμούς λέει περισσότερα για την καθημερινή καταλληλότητα από κάθε ένδειξη αυτονομίας.