Räckvidd på vintern: så mycket försvinner egentligen

Räckviddsförlusten på vintern är inte ett enda fenomen, utan summan av tre oberoende effekter. För det första ger en kall cell ifrån sig mindre energi och tar emot den långsammare. För det andra måste kupén värmas upp, och i en elbil finns ingen spillvärme från en förbränningsmotor att ta av. För det tredje ökar körmotståndet, eftersom kall luft är tätare, däcken rullar tyngre och snö bromsar.

De tre delarna beter sig olika. Cellförlusten är störst i början av resan och krymper så snart batteriet har blivit varmt. Uppvärmningen kostar en ungefär konstant effekt, oberoende av hastigheten – därför väger den procentuellt mycket tyngre i stadstrafik än på motorvägen. Körmotståndet växer däremot med hastigheten och slår hårdast mot motorvägskörningen.

Den som håller isär dem förstår också varför två förare av samma modell rapporterar helt olika siffror. Den ena kör tio kilometer till jobbet och värmer under tiden upp en kall bil; den andra kör tvåhundra kilometer i ett sträck och har efter tjugo minuter värmen på låg nivå.

I en litiumjoncell vandrar joner genom en flytande elektrolyt från den ena elektroden till den andra. Kyla gör elektrolyten mer trögflytande och bromsar rörelsen. Följden är ett högre inre motstånd: för varje ampere som flyter faller mer spänning i själva cellen, och den spänningen blir värme i stället för framdrivning.

Därför sjunker vid kyla inte bara den energi som går att ta ut, utan också den tillgängliga effekten. Många bilar begränsar accelerationen vid låga temperaturer, och nästan alla begränsar den regenerativa bromsningen: en kall cell får inte laddas med hög ström, eftersom metalliskt litium då lägger sig på anoden – en process som skadar cellen permanent. Det är inget programvarufel, utan ett skydd.

Effekten är reversibel. Så snart cellerna har nått sitt arbetsområde – ungefär mellan tjugo och fyrtio grader – kommer kapaciteten och effekten tillbaka. Batteriet har inte mindre kapacitet på vintern, det lämnar bara inte ifrån sig den när det är kallt.

En förbränningsmotor gör sig av med ungefär två tredjedelar av den tillförda energin som värme; en del av den värmer kupén utan att det kostar något. En elektrisk drivlina har hög verkningsgrad och ger därför lite spillvärme. Det som värmer kupén måste komma från batteriet.

Ett elektriskt motståndselement omvandlar en kilowattimme el till exakt en kilowattimme värme. När en utkyld kupé värms upp drar det flera kilowatt, sedan mindre. Det avgörande är förhållandet till drivlinans effekt: den som i stadstrafik i genomsnitt behöver sex kilowatt för att köra och tre för att värma förlorar en tredjedel av sin räckvidd. Den som på motorvägen behöver tjugofem kilowatt för att köra förlorar på samma tre kilowatt drygt en tiondel.

En värmepump flyttar värme i stället för att skapa den och ger mer än en kilowattimme värme per kilowattimme el. Hur mycket mer beror på den temperaturskillnad den måste överbrygga – vid mild frost är vinsten betydande, vid sträng kyla krymper den. Om merpriset lönar sig är en fråga för sig.

Luftmotståndet är proportionellt mot luftens densitet, och densiteten ökar när temperaturen sjunker. Mellan en mild höstdag och en dag med sträng kyla skiljer det flera procent i densitet – i motorvägsfart, där luftmotståndet äter upp den största delen av effekten, går det att mäta direkt.

Till det kommer rullmotståndet. Vinterdäck har en mjukare gummiblandning och ett grövre mönster; båda ökar deformationsförlusterna i däcket. Kall luft i däcket betyder dessutom lägre tryck – för varje tio graders temperaturfall sjunker trycket märkbart, och ett för mjukt däck rullar sämre. Snömodd och våt vägbana kommer ovanpå det.

Den här delen av förlusten drabbar bilar med förbränningsmotor lika mycket. Den märks bara på elbilen, eftersom den återstående räckvidden syns i kilometer framför föraren, medan ingen jämför förbrukningen i januari med den i juli på en bensinbil.

Det finns ingen enskild siffra, och den som anger en har en viss körprofil i huvudet. Som storleksordning – och uttryckligen bara som det – ligger vinterförlusten vid måttlig frost och blandad körning mellan en femtedel och en tredjedel av sommarräckvidden. Vid korta stadsresor med en utkyld bil kan den ligga klart över det, vid långa motorvägsresor under en mild vinter klart under.

Två nyckeltal gör din egen situation tydligare än någon tumregel. Det första är förbrukningen per hundra kilometer, mätt under en vecka i januari och en i juli. Det andra är längden på den längsta sträcka du måste köra utan att ladda på vägen. Först förhållandet mellan de två visar om vintern över huvud taget är ett problem.

För de flesta pendlare är den inte det. Den som kör fyrtio kilometer om dagen och laddar på natten märker inget av vinterförlusten utom en högre elräkning. Ett problem blir den där räckvidden redan var knapp på sommaren.

Den största enskilda posten – att värma upp kupén – går att lyfta ut ur resan. Om bilen står på laddning och värmer före avfärd kommer den energin från eluttaget och inte från batteriet. Bilen startar varm, rutorna är fria, och förbrukningen de första tio kilometerna ser ut som på sommaren.

Vissa bilar förvärmer samtidigt även batteriet. Det är den andra hävstången: ett batteri inom sitt arbetsområde ger full effekt, regenererar direkt och laddar på vägen med den effekt det är byggt för. Den som lägger in ett snabbladdningsstopp i navigationen utlöser på många bilar just den förvärmningen – därför lönar det sig att lägga in laddstationen i navigationssystemet, även om man hittar vägen.

Sedan kommer de små sakerna, och de blir många tillsammans:

Ett kallt batteri tar inte bara emot mindre effekt, det tar också emot den betydligt senare. Vid en snabbladdare betyder det: displayen visar en effekt som ligger långt under det som databladet lovar, och den stiger först när laddströmmen själv har värmt upp cellerna. Vid sträng kyla kan ett laddstopp därför ta dubbelt så lång tid som samma stopp på sommaren.

Av det följer en enkel regel för långa resor: kör de sista kilometerna före laddstoppet i rask takt och lägg in stoppet i navigationssystemet så att förvärmningen startar. En bil som kommer fram till laddstolpen med varmt batteri står kortare tid än en som måste värmas upp där.

Hemma spelar det ingen roll. Vid elva kilowatt är laddströmmen så liten att temperaturen knappt begränsar – natten är ändå lång nog. Den som saknar egen laddpunkt och på vintern regelbundet står vid snabbladdaren betalar dock vintern två gånger: en gång i kilowattimmar, en gång i tid.

Räkna med vinterräckvidden, inte med den officiella räckvidden. Ta broschyrens värde, dra av en tredjedel och kontrollera om den sträcka som återstår räcker för din längsta regelbundna resa. Passar det då, passar det hela året. Passar det bara på sommaren kommer du att vara missnöjd i januari, oavsett hur bra bilen är i övrigt.

Två utrustningsdetaljer är värda mer på vintern än på sommaren: en värmepump och batterivärme med förvärmning. Båda kostade extra på många modeller, och ingen av dem går att eftermontera. På en begagnad bil hör de därför till listan över saker som ska redas ut före provkörningen.

Och det praktiska rådet: gör provkörningen en kall dag om det går att ordna, och kör då den sträcka du kör varje dag. En halvtimme vid tre grader säger mer om hur bilen fungerar i vardagen än någon räckviddsuppgift.