Wraz z rosnącym zainteresowaniem elektryczną motoryzacją, pojemność baterii trakcyjnych pojazdów stała się jednym z najważniejszych czynników branych pod uwagę przez potencjalnych nabywców. Ten parametr odgrywa kluczową rolę w określaniu zasięgu podróży samochodu elektrycznego oraz wpływa na wygodę i praktyczność korzystania z zeroemisyjnego napędu.
Pojemność baterii w samochodzie elektrycznym jest wyrażana w kilowatogodzinach (kWh) i określa ilość energii, którą bateria może przechować. Im większa pojemność, tym dłuższy zasięg można osiągnąć na jednym ładowaniu. W początkowych latach rozwoju elektrycznej motoryzacji samochody miały stosunkowo niewielkie baterie o pojemnościach wynoszących zaledwie kilkanaście kilowatogodzin. Ograniczało to ich zasięg i sprawiało, że sprawdzały się tylko na krótkich, miejskich trasach – pierwszy masowy i globalny model na baterie – Nissan Leaf posiadał akumulator o pojemności 24 kWh, co w praktyce przekładało się na faktyczny zasięg wynoszący ok. 150 km.
Od czego zależy pojemność baterii w autach elektrycznych?
Wraz z postępem technologicznym pojemność baterii samochodów elektrycznych znacznie wzrosła. Obecnie dostępne na rynku modele oferują akumulatory o pojemnościach przekraczających nawet 100 kWh. Oznacza to, że samochody elektryczne mogą pokonywać znacznie większe odległości na jednym ładowaniu, czyniąc je bardziej atrakcyjnymi dla osób planujących dłuższe podróże.
Elektromobilne auta są bezemisyjne w miejscu eksploatacji i charakteryzują się prostą budową, w której pojemność baterii jest ściśle związana z zasięgiem, jaki można osiągnąć na jednym ładowaniu. Ogólnie rzecz biorąc, większa pojemność baterii oznacza dłuższe podróżowanie. Jednak należy pamiętać, że zasięg zależy również od innych czynników, takich jak:
- efektywność silnika elektrycznego,
- masa samochodu,
- styl jazdy,
- ukształtowanie terenu,
- warunki pogodowe.
Wpływ budowy baterii na jej pojemność Kolejnym czynnikiem wpływającym na pojemność baterii w samochodzie elektrycznym jest jej konstrukcja. Akumulator trakcyjny składa się z zestawu ogniw, które są połączone szeregowo lub równolegle, tworząc moduły. Pojemność akumulatora jest zależna od liczby tych elementów. Innymi słowy, im więcej ogniw lub modułów, tym większa pojemność baterii. Jednak większa liczba ogniw wiąże się z większym rozmiarem i masą, co może wpływać na ogólną wydajność i zasięg samochodu elektrycznego. Znalezienie równowagi pomiędzy pojemnością baterii, masą pojazdu a zasięgiem podróży jest niczym innym jak kompromisem, dlatego samochody o podobnej pojemności baterii mogą mieć różny zasięg, co wynika z różnic w tych czynnikach.
Obecnie producenci samochodów elektrycznych oraz ogniw trakcyjnych koncentrują się przede wszystkim na rozwijaniu technologii bateryjnych, aby sprostać rosnącym oczekiwaniom konsumentów. Większa pojemność ogniw daje użytkownikom większą swobodę podróżowania bez konieczności częstego ładowania. Stąd też coraz popularniejsze stają się modele oferujące zasięgi powyżej 500-600 kilometrów na jednym ładowaniu.
Znaczenie technologii w budowie baterii auta elektrycznego
Pojemność akumulatora w samochodzie elektrycznym jest też wypadkową procesu projektowania i zastosowanej technologii. Wpływ na pojemność akumulatora ma wiele elementów, zaczynając od materiałów używanych w elektrodach. Akumulatory litowo-jonowe (Li-Ion) są obecnie najpopularniejszymi bateriami stosowanymi w samochodach elektrycznych ze względu na ich wysoką gęstość energii, długą żywotność i stosunkowo niską masę. Materiały aktywne używane w elektrodach baterii, takie jak tlenki metali lub węglan litu, mają kluczowe znaczenie dla pojemności akumulatora. Innowacyjne badania nad nowymi materiałami i związkami chemicznymi mają na celu zwiększenie pojemności akumulatorów i poprawę ich wydajności, przy jednoczesnym odchodzeniu od wyżej wymienionych pierwiastków, na rzecz tańszych i łatwiej dostępnych materiałów. Przykładem jest choćby technologia akumulatorów sodowo-jonowych, które charakteryzują się wysoką gęstością energii (są bardziej pojemne niż popularne wersje litowo-jonowe) czy baterii wykonanych w technologii stałego elektrolitu.
W przyszłości możemy spodziewać się dalszego wzrostu pojemności baterii w samochodach elektrycznych, dzięki postępom w ewolucji akumulatorów. Badania i rozwój w tej dziedzinie mają na celu poprawę wydajności, zmniejszenie ich masy oraz zwiększenie zasięgu podróży. Wraz z rozwojem infrastruktury ładowania, samochody elektryczne z większymi pojemnościami baterii staną się jeszcze bardziej konkurencyjne wobec tradycyjnych pojazdów napędzanych silnikiem spalinowym.
