Samochody elektryczne
Zużycie zamiast zasięgu: od tej liczby zaczyna się rachunek
10 min czytania
W ogłoszeniu stoi zasięg, a w codziennej jeździe liczy się coś innego. Kto zna zużycie, sam wyliczy sobie dowolny zasięg — także ten styczniowy, którego w ogłoszeniu nie ma.
Zasięg jest ilorazem
Zasięg samochodu elektrycznego nie jest cechą, którą się wbudowuje. To ułamek: w liczniku energia użytkowa, w mianowniku zużycie na jednostkę dystansu. Obie wielkości są od siebie niezależne i tylko jedna z nich wiarygodnie znajduje się w karcie danych.
W liczniku nie stoi pojemność brutto akumulatora, lecz ta jej część, którą auto udostępnia. Część zostaje na dole jako zabezpieczenie przed głębokim rozładowaniem, część na górze jako bufor na starzenie. Jak duża jest ta różnica, różni się znacznie między modelami — liczy się pojemność użytkowa, nie ta, którą wyróżnia prospekt.
W mianowniku stoi zużycie i to ono jest naprawdę ciekawą liczbą, bo się zmienia: z prędkością, z temperaturą, z obciążeniem, z ukształtowaniem terenu. Wskazanie zasięgu w aucie to nic innego jak ten ułamek, liczony na bieżąco ze zużyciem z ostatnich kilometrów. Nie prognozuje przyszłości, tylko przedłuża przeszłość.
Jednostka, do której wszystko się sprowadza
Użyteczną jednostką są kilowatogodziny na sto kilometrów. Da się ją bezpośrednio porównać z litrami na sto kilometrów w aucie spalinowym, jest stabilna i pozwala liczyć w obie strony: pojemność użytkowa podzielona przez zużycie i pomnożona przez sto daje zasięg, a zużycie razy dystans daje energię potrzebną na planowaną trasę.
Niektóre wyświetlacze odwracają ułamek i pokazują kilometry na kilowatogodzinę. To ta sama informacja, ale przy porównaniu myli: różnica dwóch kilowatogodzin na sto kilometrów w odwrotności wygląda na małą, a wcale taka nie jest. Kto porównuje, przelicza oba auta w tę samą stronę.
Do tego dochodzi jeszcze jedna różnica: wskazanie w aucie z reguły liczy energię, która wychodzi z akumulatora. Rachunek przy stacji ładowania i licznik w domu liczą energię, która do niego wchodzi. Pomiędzy nimi są straty ładowania. Kto chce znać koszty na sto kilometrów, liczy z energią pobraną przy ładowaniu; kto planuje zasięg, liczy ze wskazaniem komputera pokładowego.
Prędkość to największa dźwignia
Opór powietrza rośnie z kwadratem prędkości. Moc, której wymaga, to siła razy prędkość — rośnie więc z trzecią potęgą. Kto zwiększy prędkość o jedną piątą, wymaga od napędu około trzech czwartych więcej mocy samej tylko na pokonanie powietrza. To nie kwestia ustawień ani cecha jednego modelu, to mechanika płynów.
Opór toczenia zachowuje się inaczej: w szerokim zakresie jest w przybliżeniu proporcjonalny do masy i prawie nie zależy od prędkości. Przy prędkościach miejskich dominuje, przy autostradowych jest pozycją poboczną. Dlatego samochód elektryczny zużywa w mieście mało, a na autostradzie dużo — dokładnie odwrotnie niż auto spalinowe, które w ruchu miejskim marnuje ciepło odpadowe, a na autostradzie pracuje blisko swojego najlepszego punktu pracy.
Z tego wynika jedyne działanie, które na długiej trasie działa od razu i niezawodnie: jechać trochę wolniej. Kosztuje czas jazdy i oszczędza czas ładowania, a to, czy w ostatecznym rachunku czas się zyskuje, zależy od tego, jak stroma jest jeszcze krzywa ładowania w wykorzystywanym zakresie. Da się to wyliczyć tylko z własnym zużyciem — czyli znowu z liczbą, o którą tu chodzi.
Co jeszcze podnosi zużycie
Po prędkości przychodzi powierzchnia czołowa. Box dachowy lub bagażnik dachowy zmienia dokładnie tę pozycję, która przy dużej prędkości pochłania największą część mocy — i to niezależnie od tego, czy coś na nim leży. Pusty bagażnik, który zostaje zamontowany przez cały rok, to najdroższy element wyposażenia dodatkowego w aucie.
Potem opony. Szerokość, średnica, mieszanka gumy i bieżnik określają opór toczenia, a ciśnienie też. Opona jeżdżona całą zimę ze zbyt małym ciśnieniem kosztuje wyraźnie energię, a przy okazji bieżnik na barkach. Opona jest przez to jedynym elementem, który można wymienić bez wizyty w warsztacie i w ten sposób trwale zmienić zużycie — w obie strony.
I wreszcie odbiorniki dodatkowe. Ogrzewanie i klimatyzacja pobierają mniej więcej stałą moc, niezależnie od prędkości. Dlatego przy wolnej jeździe miejskiej ważą procentowo dużo, a na autostradzie mało. Kto porównuje zużycie zimowe z letnim, porównuje w rzeczywistości dwa różne stosunki mocy napędu do mocy odbiorników dodatkowych.
- Masa działa dwojako: w oporze toczenia stale, a przy przyspieszaniu za każdym razem od nowa. Część z tego odzyskuje rekuperacja, ale nie wszystko — każda droga okrężna przez akumulator kosztuje sprawność.
- Ukształtowanie terenu nie jest stratą, lecz przesunięciem: to, co wchodzi pod górę, w większości wraca z góry. Trasa, która kończy się wyżej, niż się zaczęła, kosztuje natomiast na stałe.
- Płynność ruchu liczy się bardziej niż dystans. Równa droga krajowa wygrywa z krótszą trasą miejską ze światłami, jeśli obie trwają mniej więcej tyle samo.
- Krótki odcinek zimnym autem to najdroższy kilometr w roku — ogrzewa się wnętrze, temperuje akumulator, a jedno i drugie zwraca się dopiero z dystansem.
Dlaczego wartość normatywna to nie twoje zużycie
Zużycie normatywne powstaje na hamowni walcowej według przepisanego profilu jazdy, w przepisanej temperaturze i przy przepisanym obciążeniu. To nie oszustwo, tylko sens całej sprawy: procedura przebiegająca identycznie dla wszystkich aut czyni je porównywalnymi między sobą. Nie czyni ich jednak prognozą dla konkretnego człowieka na konkretnej trasie.
Jedna osobliwość jest w aucie elektrycznym ważna i mało znana: zużycie energii ustala się na podstawie energii pobranej z sieci przy doładowaniu — straty ładowania są więc w nim zawarte. Wskazanie komputera pokładowego ich nie wlicza. Kto porównuje wartość normatywną ze wskazaniem i cieszy się z różnicy, porównuje dwa różne punkty pomiaru.
Wartość normatywna jest mimo to użyteczna, ale tylko jako ranking. Dwa auta zmierzone tą samą procedurą zachowują się na drodze mniej więcej w takim samym stosunku do siebie. Wartość bezwzględna nie należy do ciebie; proporcja tak.
Wyznacz własną liczbę
Nie trzeba do tego aplikacji ani miernika, tylko cierpliwości na dystansie, który jest dość długi. Pojedyncza droga do pracy nic nie mówi; dwa tygodnie zwykłej, mieszanej jazdy mówią wszystko. Zresetuj licznik długoterminowy, jedź tak jak zwykle i odczytaj wynik.
Dwie liczby wystarczą na resztę życia auta: jedna z lata i jedna z zimy. Pomiędzy nimi mieści się wszystko inne, a obie wartości skrajne pokrywają planowanie. Kto chce znać koszty, dodatkowo przez kilka miesięcy notuje, ile energii faktycznie naładował — to liczba z rachunku i obejmuje straty.
Z tych liczb planowanie wynika już samo. Pojemność użytkowa razy część, którą naprawdę chcesz wykorzystać, podzielona przez zużycie — to etap, który możesz przejechać, nie zastanawiając się nad tym. Cała reszta to decyzja, a nie niepewność.
Efektywność czy pojemność — co naprawdę kupujesz
Dwa auta o tym samym zasięgu mogą być zbudowane zupełnie inaczej: jedno z małym akumulatorem i niskim zużyciem, drugie z dużym akumulatorem i wysokim. W ogłoszeniu stoi ta sama liczba, w eksploatacji zachowują się przeciwnie.
Auto efektywne kosztuje mniej na kilometr, szybciej doładowuje zadany dystans — bo trzeba przenieść mniej energii — a na co dzień zadowoli się skromniejszą możliwością ładowania. Duży pakiet kupuje natomiast beztroskę: rzadsze ładowanie, większa rezerwa zimą, dłuższy etap bez postoju. Jedno i drugie jest uprawnione, ale to dwa różne zakupy.
O decyzji nie przesądza gust, lecz najdłuższa trasa pokonywana regularnie i to, gdzie auto stoi w nocy. Kto ładuje co noc, potrzebuje efektywności. Kto ładuje rzadko i jeździ daleko, potrzebuje pojemności. Kto twierdzi, że potrzebuje obu, jeszcze nie zapisał swojej trasy.
Liczone ponad granicami
To samo auto ma na dwóch europejskich autostradach dwa różne zużycia, a powodem nie jest kraj, lecz prędkość. Tam, gdzie dopuszczalna prędkość maksymalna jest niższa albo ruch faktycznie ją ogranicza, zużycie wyraźnie spada; tam, gdzie jeździ się szybciej, rośnie z trzecią potęgą. Jakie ograniczenie obowiązuje, publikuje organ ruchu drogowego danego kraju — i zmienia się ono, dlatego nie ma tu żadnej liczby.
Dochodzi ukształtowanie terenu. Przejazd przez Alpy, jazda przez wyżynę albo etap wzdłuż wybrzeża z ciągłym bocznym wiatrem zmieniają zużycie mocniej, niż spodziewa się większość kierowców. Kto planuje podróż przez kilka krajów, liczy więc nie z jednym zużyciem na całą trasę, lecz z osobnym na każdy etap.
A temperatura robi to samo jeszcze raz. Podróż z północy na południe kończy się w innym klimacie, niż się zaczęła; etapy różnią się wtedy nie tylko prędkością, ale i mocą, jaką pobiera ogrzewanie lub klimatyzacja. Kto liczy z wartością zimową, a dojeżdża na południe, zaplanował za dużo rezerwy — co jest przyjemniejszym błędem.