Ne babusgasd a villanyautód akkuját!

Az elektromos autók legdrágább alkatrésze az akkumulátor, amit ha cserélni kell, akkor szinte biztos, hogy milliós tétel. Ennek fényében nem csoda, hogy a legtöbben ennek a tartóssága, élettartama miatt aggódnak. Nem szabad azonban a mobiltelefonok, notebookok és kézi szerszámok akkupakkjainak gyors elhasználódásából kiindulni, mivel az autókba teljesen más minőségű akkumulátorcellák, illetve sokkal fejlettebb akkukezelő rendszer (BMS) kerül. Egyre több tanulmány jelenik meg arról, hogy a mai akkupakkok többsége túl fogja élni az autót, és hamarabb mennek tönkre az autók egyéb rendszerei, mint az akkupakkok.

A tanulmányok és a pozitív tapasztalatok ellenére sokan érzik szükségét annak, hogy óvják és babusgassák az autójuk akkumulátorát, hogy az a lehető legkevésbé veszítsen a kapacitásából az évek és a használat eredményeként. Ebben a cikkben azt mutatjuk be, hogy mi az, amire tényleg érdemes odafigyelni, és mi az, ami teljesen felesleges. Nem érdemes ugyanis túlzásokba esni ezen a téren sem, mert a rengeteg odafigyelés és áldozat valószínűleg nem fog akkora eredményt hozni, mint amire a felhasználó számít.

A sok DC töltés tényleg kinyírja az akkumulátort?

A nagy teljesítményű töltéstől való félelem valószínűleg még a régebbi akkukémiák idejéből maradtak velünk. Azokat valóban nem volt szerencsés 1 C-nél, vagyis 1 óránál rövidebb töltési időt biztosító töltési teljesítménynél nagyobb teljesítménnyel tölteni. A mai autókban használt lítiumion-cellák (a lítiumion technológián belül az NMC, NCA, LFP kémiák ilyen szempontból alapvetően nem különböznek egymástól) már jobban bírják a nagy áramerősségű töltést, és 10%-ról 80%-ig jellemzően 15-30 perc alatt feltölthetők (átlagosan 1,4-2,8 C). A tapasztalat azt mutatja, hogy megfelelő hűtésrendszer mellett ez hosszabb távon sem okoz különösebb akkudegradációt.

Ha van lehetőség és idő lassabb, AC töltésre, akkor érdemes a mindennapokban, vagy akár nyaralás során is azt használni, mert az többnyire kényelmesebb (ha akkor töltünk, amikor az autó egyébkén is órákig áll) és sokszor olcsóbb is. De ha egy hosszabb úton csak egy 20-30 perces szünetet tartanánk, akkor nem szabad aggódni, hogy a DC töltés rontja az akku állapotát, hiszen az ebből eredő akkudegradáció mértéke a mai modern autóknál kimutathatatlan. De akkor sem kell aggódni, ha a mindennapi használat során csak DC töltésre van lehetőség, mert bár lehet, hogy egy picivel jobban romlik az akku állapota, mint AC töltő használata esetén, a legtöbb autónál a különbség 5-10 éves távlatban minimális.

Időnként felmerül a kérdés, hogy AC töltés esetén érdemes-e 2-3 kW-ra korlátozni a töltési teljesítményt az elérhető 11 kW helyett az akku kímélése érdekében. Ennek az akku szempontjából nincs értelme. A 11 kW-os teljesítmény nem számít nagy teljesítményű töltésnek. Az akku 11 kW-os teljesítménynél is csak minimális mértékben melegszik, ez nem degradálja az akkumulátort. Ráadásul egyes típusoknál a fedélzeti töltő hatékonysága is drasztikusan csökken, ha nem az optimális áramerősséggel töltjük az akkut. Természetesen ha a limitált erőforrások mellett az elektromos hálózat egyéb fogyasztóinak áramigénye miatt kell csökkenteni a töltőáramot (és ezen keresztül a töltési teljesítményt), az problémát nem fog okozni.

A 100%-ra töltés kinyírja az akkumulátort?

A lítiumion-akkumulátoroknak valóban van egy olyan jellemzőjük, hogy minél szélesebb feszültségtartományban használják, annál kevesebb töltési ciklust fognak kibírni. Éppen emiatt létezik az akkuknál bruttó és nettó akkukapacitás. A gyártók ugyanis nem szeretnék, ha a felhasználók a maximális feszültségszintre (az elméleti 100%-ra) töltenék, illetve a minimális feszültségszintre (az elméleti 0%-ra) merítenék az akkumulátort. Az alsó és a felső puffert minden autógyártó máshogy lövi be, ami mögött saját akkukezelési stratégia és az adott akkupakkban használt cellák kémiai jellemzői is állhatnak.

Ennek ellenére a legtöbb autógyártó nem javasolja, hogy a mindennapokban 80% fölé töltsük az akkumulátort, mert az gyorsítja a cellák degradációját. Ezeket az ajánlásokat érdemes megfogadni, hiszen a gyártónál jobban senki sem tudja, hogy mi árt az akkunak, és hogyan működik az akkumenedzsment rendszer.

Ez azonban nem jelenti azt, hogy amikor például egy hosszabb úton szükség van az akku teljes kapacitására, akkor ne lehetne 100%-ra tölteni. Bátran meg lehet tenni, évente néhány tucat 100%-ra töltés nem fog érdemben változtatni az akku állapotán. Azt viszont mindenképpen érdemes elkerülni, hogy az autó órákig vagy netán napokig álljon 100%-ra feltöltve, hiszen az tényleg nem tesz jót (ezt a CATL-es mérnök is megerősítette). Az akkumulátordegradációt ugyanis nem a 100%-ra  töltés okozza, hanem a 100%-os töltöttségen eltöltött idő. Ha van rá lehetőség, akkor a hosszabb utak előtti 100%-os töltést érdemes úgy időzíteni, hogy az akku a tele állapotot csak indulás előtti órákban érje el.

Szintén érdemes kerülni, hogy 75-80%-ra merült autót újra töltőre tegyük és mindig ebben a felső töltöttségi tartományban használjuk a akkut. Ha a napi autóhasználati szokásaink ilyen kis energiát igényelnek, akkor jobban járunk, ha a 40%-ra merült autót tesszük töltőre és 60%-ra állítjuk be a töltési limitet. Ugyanígy jó a 25-75% vagy a 20-80%-os tartomány használata is.

Szabad-e gyakran 100%-ra tölteni az LFP (lítium-vasfoszfát) akkumulátorokat?

Az LFP akkus autóknál gyakran gyári ajánlás, hogy az akkut időnként töltsék 100%-ra. Ebből sokan azt a téves következtetést vonták le, hogy ez a kémia jobban bírja a 100%-ra töltést. Ez azonban nincs feltétlen így (bár a CATL-es mérnök válasza ennek ellentmond). Az LFP akkuk esetén a 100%-ra töltésnek elsősorban kalibrációs célja van. Az LFP akkuk közel vízszintes feszültséggörbéje miatt ennél a kémiánál a BMS elsősorban a betöltött és a kivett energia (pontosabban Coulomb) mennyisége alapján számolgatja, hogy mikor mennyire van feltöltve az akku. Mivel a kivehető és betölthető energia például a hőmérséklet függvényében is változhat, nem lehet teljesen pontosan számolni. Az apró mérési/számítási hibák pedig 5-10 ciklus alatt összeadódhatnak, így egy ponton túl nem lehetne nagyon hinni a töltöttségi kijelzésnek. Az akkupakk teletöltésével (a maximálisan engedélyezett feszültségszint elérésével) a BMS újra nullától tudja kezdeni a számítást. Bár az LFP akkuk alapvetően hosszabb élettartamúak, de valamilyen mértékben ugyanúgy árt nekik a 100%-ra töltés és a 100%-os töltöttségi szinten való tárolás, emiatt az LFP akkus autók teletöltését is érdemes a következő használat előtti órákra időzíteni. Félni azonban ezek teletöltésétől sem kell.

A 0%-ra merítés kinyírja az akkumulátort?

A helyzet azonos a 100%-ra töltéssel. Időnként egy-egy ilyen helyzet nem okoz jelentős kárt az akkupakkban, de nem célszerű minden alkalmat így kicentizni. És ahogy teletöltés után is érdemes mielőbb merítésbe kezdeni, úgy a teljesen lemerült akkut is érdemes minél előbb elkezdeni tölteni.

Fotó: www.naf.no

A hideg tönkreteszi az akkumulátort?

Kétségtelen, hogy a mélyen fagypont alatti hőmérsékleten az akku nem úgy működik, ahogy melegebb időben teszi. De ezzel az autógyártók is tisztában vannak, és az akku BMS-e megtesz mindent, hogy ilyenkor akarva-akaratlanul se tudjunk kárt okozni a cellákban. Ha hideg az akkumulátor, akkor a rendszer töltés előtt vagy a töltés elején elkezdi fűteni, de extrém hidegben ugyanígy melegíti az akkut akkor is, ha csak használni szeretnénk az autót.

A hideg akkuból kevesebb energia nyerhető ki, és az energialeadási képessége is alacsonyabb az ilyen akkuknak, így az autó nem fog úgy gyorsulni, vagy regeneratívan fékezni, mint megszoktuk. De ez pont azért van, hogy ilyenkor se tehessük tönkre az akkumulátort.

A meleg tönkreteszi az akkumulátort?

A lítiumion-akkuk egyik legnagyobb ellensége a meleg. Emiatt van már szinte minden modern villanyautóban akkuhűtési rendszer. Hogy hány fok számít túl melegnek az akkukémiától függően változik, de ezt a BMS pontosan tudja, és kezeli. Sajnos vannak szép számban az utakon olyan régebbi autók, amelyek aktívan nem képesek hűteni az akkupakkot (pl. Nissan Leaf vagy Volkswagen e-Golf), ezért ezeknek az akkumulátora több egymást követő nagy teljesítményű töltéstől túlmelegedhet. Ilyenkor a BMS korlátozza a töltési teljesítményt, hogy védje az akkupakkot, így időnként néhány ilyen töltéstől nem fog jelentősen degradálódni az akkumulátor, de ha ez a mindennapok része, akkor az előbb utóbb látszani fog az akku állapotán. Ha gyakran kell hosszabb utakra menni az autóval, akkor érdemes aktív hűtéssel rendelkező típust választani.

Milyen hatással van az idő az akku élettartamára?

Ahogy az autók festése idővel fakul, a gumi alkatrészek öregszenek úgy veszítenek egy kicsit az akkumulátorok is a kapacitásukból az idő múlásával. Ezzel nem lehet mit tenni, de aggódni sem kell emiatt. A romlás az első 1-2 évben, a cellák első ciklusai során a legnagyobb, majd beáll egy alig észrevehető szintre. Vannak már az utakon 10-15 éves autók is, és a többségük az eredeti akkumulátorával fut még ma is.

Meddig bírja egy elektromos autó akkumulátora?

Az NMC kémiás akkukra 1000-2000, az LFP kémiásokra gyakran 4000-5000 töltési ciklust adnak meg élettartamként. Ilyenkor általában úgy értik, hogy ennyi teljes töltési és merítési ciklus után is legalább 70 vagy 75%-os lesz az akku állapota. Ha egy akkupakkal átlagosan 300 km-t meg lehet tenni, akkor 1000 ciklus 300.000 km-t jelent, 2000 ciklus pedig a dupláját. LFP akku esetén pedig 1,2-1,5 millió km-ről beszélünk. A különböző minőségű akkucellák és a gyártási hibák miatt biztosan nem fogja mindegyik pakk eddig húzni, de valószínűleg nem is kell. Az autók többsége nem fut 300 ezer km-t sem, nemhogy 1 milliót.

A fentiek fényében könnyen belátható, hogy semmi értelme nincs az akku babusgatásának. Aki folyamatosan azt lesi, hogy mivel tesz jót az akkunak, az garantáltan csalódni fog az évek múlásával, mert nem lesz annyival jobb állapotú az akkuja, mint ahogy a sok odafigyeléstől várta. Használjuk bátran az autót, ahogy az a legjobban szolgálja az igényeinket, hiszen az autó van értünk, nem pedig mi az autóért. Az akku védelmét pedig bízzuk a BMS-re.

Antalóczy Tibor

A Villanyautósok.hu alapítója és főszerkesztője, e-mobilitás szakértő. 2014 óta elektromos autó használó, és külső tanácsadóként számtalan hazai elektromobilitási projekt aktív segítője.