Autonomia iarna: cât lipsește de fapt

Pierderea de autonomie iarna nu este un fenomen singular, ci suma a trei efecte independente. În primul rând, o celulă rece oferă mai puțină energie și o preia mai lent. În al doilea rând, habitaclul trebuie încălzit, iar la mașina electrică nu există căldură reziduală de la un motor termic. În al treilea rând, rezistența la înaintare crește, pentru că aerul rece este mai dens, anvelopele rulează mai greu și zăpada frânează.

Aceste trei componente se comportă diferit. Pierderea la nivelul celulelor este cea mai mare la începutul drumului și se topește de îndată ce bateria s-a încălzit. Încălzirea costă o putere aproximativ constantă, indiferent de viteză — de aceea cântărește procentual mult mai mult în traficul urban decât pe autostradă. Rezistența la înaintare, în schimb, crește cu viteza și lovește cel mai tare drumul pe autostradă.

Cine le ține separate înțelege și de ce doi șoferi ai aceluiași model raportează cifre complet diferite. Unul face zece kilometri până la serviciu și încălzește o mașină răcită; celălalt face două sute de kilometri dintr-o dată și, după douăzeci de minute, are încălzirea doar pe o treaptă mică.

Într-o celulă litiu-ion, ionii migrează printr-un electrolit lichid de la un electrod la celălalt. Frigul face acest electrolit mai vâscos și încetinește mișcarea. Rezultatul este o rezistență internă mai mare: la fiecare amper care circulă, în celulă însăși cade mai multă tensiune, iar această tensiune se transformă în căldură în loc de propulsie.

De aceea, la frig scade nu doar energia care poate fi extrasă, ci și puterea disponibilă. Multe mașini limitează accelerația la temperaturi scăzute, iar aproape toate limitează recuperarea: o celulă rece nu are voie să fie încărcată cu curent mare, pentru că altfel litiu metalic se depune pe anod — un proces care deteriorează celula definitiv. Nu este o eroare de software, ci protecție.

Efectul este reversibil. De îndată ce celulele ating intervalul lor de funcționare — aproximativ între douăzeci și patruzeci de grade —, capacitatea și puterea revin. Iarna bateria nu are mai puțină capacitate, doar că nu și-o oferă la rece.

Un motor termic aruncă sub formă de căldură cam două treimi din energia folosită; o parte din ea încălzește habitaclul fără niciun cost. O propulsie electrică lucrează cu un randament ridicat și produce în consecință puțină căldură reziduală. Ce încălzește habitaclul trebuie să vină din baterie.

O încălzire electrică cu rezistență transformă un kilowatt-oră de curent în exact un kilowatt-oră de căldură. La încălzirea unui habitaclu răcit, ea consumă câțiva kilowați, apoi mai puțin. Decisiv este raportul față de puterea de propulsie: cine are nevoie în medie de șase kilowați pentru a merge în trafic urban și de trei pentru încălzire pierde o treime din autonomie. Cine are nevoie de douăzeci și cinci de kilowați pentru a merge pe autostradă pierde, din cauza acelorași trei kilowați, ceva mai mult de o zecime.

O pompă de căldură mută căldura în loc s-o producă și oferă, pentru fiecare kilowatt-oră de curent, mai mult de un kilowatt-oră de căldură. Cât de mult mai mult depinde de diferența de temperatură pe care trebuie s-o acopere — la un ger ușor câștigul este considerabil, la un frig puternic se micșorează. Dacă se justifică costul suplimentar este o întrebare aparte.

Rezistența aerului este proporțională cu densitatea aerului, iar densitatea crește când temperatura scade. Între o zi blândă de toamnă și o zi cu ger puternic diferența de densitate este de câteva procente — la viteză de autostradă, unde rezistența aerului consumă cea mai mare parte a puterii, se poate măsura direct.

La asta se adaugă rezistența la rulare. Anvelopele de iarnă au un amestec mai moale și un profil mai aspru; ambele cresc lucrul de deformare. Aerul rece din anvelopă înseamnă, în plus, presiune mai mică — la fiecare zece grade de scădere a temperaturii presiunea coboară perceptibil, iar o anvelopă prea moale rulează mai prost. Zloata și carosabilul ud se adaugă peste.

Această parte a pierderii afectează la fel și mașinile cu motor termic. Se observă la mașina electrică doar pentru că acolo autonomia rămasă stă în fața șoferului, vizibilă și exprimată în kilometri, în timp ce la mașina cu motor termic nimeni nu compară consumul din ianuarie cu cel din iulie.

Nu există o singură cifră, iar cine o dă are în minte un anumit profil de condus. Ca ordin de mărime — și explicit doar ca atare —, pierderea de iarnă la ger moderat și pe un traseu mixt se situează între o cincime și o treime din autonomia de vară. La trasee urbane scurte, cu mașina răcită, poate fi clar peste, iar la drumuri lungi pe autostradă într-o iarnă blândă, clar sub.

Două cifre fac propria situație mai clară decât orice regulă empirică. Prima este consumul la o sută de kilometri, măsurat pe parcursul unei săptămâni din ianuarie și al uneia din iulie. A doua este lungimea celui mai lung traseu pe care trebuie să-l parcurgi fără încărcare intermediară. Doar raportul dintre cele două spune dacă iarna este, în general, o problemă.

Pentru majoritatea navetiștilor nu este. Cine face zilnic patruzeci de kilometri și încarcă noaptea nu observă nimic din pierderea de iarnă, în afară de o factură mai mare la curent. Devine o problemă acolo unde autonomia era deja la limită vara.

Cel mai mare consumator — încălzirea habitaclului — poate fi scos din drum. Dacă mașina este conectată la cablu și se încălzește înainte de plecare, această energie vine din priză, nu din baterie. Mașina pornește caldă, geamurile sunt degajate, iar consumul primilor zece kilometri arată ca vara.

Unele mașini precondiționează în același timp și bateria. Aceasta este a doua pârghie: o baterie în intervalul de funcționare dă putere maximă, recuperează imediat și se încarcă în drum cu puterea pentru care a fost construită. Cine anunță în navigație o oprire de încărcare rapidă declanșează la multe mașini exact această preîncălzire — de aceea merită să introduci stația de încărcare în sistemul de navigație, chiar dacă cunoști drumul.

Apoi urmează lucrurile mici, care se adună:

O baterie rece nu doar acceptă mai puțină putere, ci o acceptă și mult mai târziu. La stația de încărcare rapidă, asta înseamnă că afișajul arată o putere cu mult sub ce promite fișa tehnică și crește abia când curentul de încărcare însuși a încălzit celulele. La frig puternic, o oprire de încărcare poate dura astfel de două ori mai mult decât aceeași oprire vara.

De aici rezultă o regulă simplă pentru drumurile lungi: condu ultimii kilometri dinaintea opririi de încărcare într-un ritm susținut și planifică oprirea în sistemul de navigație, ca să pornească precondiționarea. O mașină care ajunge la stație cu bateria caldă stă mai puțin decât una care abia acolo trebuie să se încălzească.

Acasă, asta nu contează. La unsprezece kilowați, curentul de încărcare este atât de mic încât temperatura abia limitează — noaptea oricum este destul de lungă. Cine locuiește fără priză proprie și încarcă iarna regulat la stațiile rapide plătește totuși iarna dublu: o dată în kilowați-oră, o dată în timp.

Calculează cu autonomia de iarnă, nu cu cea omologată. Ia valoarea din prospect, scade o treime și verifică dacă distanța rămasă acoperă cel mai lung drum al tău obișnuit. Dacă se potrivește așa, se potrivește tot anul. Dacă se potrivește doar vara, vei fi nemulțumit în ianuarie, oricât de bună ar fi mașina în rest.

Două dotări valorează mai mult iarna decât vara: o pompă de căldură și o încălzire a bateriei cu precondiționare. Ambele erau la multe modele opționale contra cost, și niciuna nu se poate monta ulterior. La o mașină second hand ele intră de aceea pe lista punctelor de clarificat înainte de test drive.

Și sfatul practic: dacă se poate aranja, fă test drive-ul într-o zi rece și condu traseul pe care îl faci zilnic. O jumătate de oră la trei grade spune mai mult despre utilizarea de zi cu zi decât orice valoare de autonomie.