Naprawa baterii w samochodzie elektrycznym – czy jest możliwa?
Akumulator jest najdroższą częścią auta elektrycznego. To jego awarii najbardziej obawiają się kierowcy. Na szczęście spadek pojemności baterii wynikający z uszkodzenia pojedynczego ogniwa nie oznacza od razu konieczności wymiany całego akumulatora. Obecnie przeprowadza się regenerację baterii, która wiąże się z wymianą modułu. O co w tym chodzi?
Z tego artykułu dowiesz się:
Baterie w samochodzie elektrycznym – jak to działa?
Rynek samochodów elektrycznych systematycznie rośnie. Według danych z końca listopada w Polsce w 2023 roku zarejestrowano łącznie 54 783 samochody elektryczne. Liczba ta zwiększyła się o 21 369 sztuk w porównaniu z 2022 rokiem. To jednak wciąż niewielkie liczby w porównaniu ze średnią unijną w tym względzie. W 2023 roku w UE auta elektryczne stanowiły niespełna 15% wszystkich nowych rejestracji aut. Przez 16 miesięcy zauważalny był ciągły wzrost zainteresowaniem elektrykami. Dopiero w grudniu odnotowano spadek na poziomie 3,3%. Auta elektryczne w 2023 roku były trzecim wyborem wśród kupujących. Prześcigają już w popularności auta z silnikami diesla. Do najpopularniejszych modeli napędzanych jedynie bateriami należą Tesla Model Y, Tesla Model 3 i Volkswagen ID.4. Jak działa napęd w takich samochodach?
Źródłem energii w pojazdach elektrycznych są baterie, najczęściej litowo-jonowe. Używane są one także w telefonach komórkowych, laptopach i innych urządzeniach elektronicznych. Pamiętajmy, że obecnie korzysta się baterii litowo-jonowych z dodatkiem różnych metali – nikiel, mangan, kobalt, aluminium.
Departament Energii Stanów Zjednoczonych zakłada, że produkcja samochodów elektrycznych stanie się bardziej rentowna niż tradycyjnych aut, gdy wytworzenie 1 kilowatogodziny z baterii będzie kosztować 60 USD (koszt ogniw i zbiorników).
Akumulator w pojeździe składa się z wielu modułów, które najczęściej umieszcza się w podwoziu pojazdu. Z kolei owe moduły zbudowane są z ogniw, które stanowią najmniejszą jednostkę, gdzie zachodzą reakcje chemiczne wytwarzające energię. Warto tutaj dodać pewne wyjaśnienie terminologiczne – połączenie co najmniej dwóch ogniw tworzy baterie (choć potocznie nazywa się tak także pojedyncze ogniwa, bateria AAA).
W wyniku reakcji chemicznych w ogniwach powstaje prąd. Odpowiednia ilość ogniw i ich połączenie wpływa na pojemność akumulatora i jego napięcie. Wspomniane wcześniej baterie litowo-jonowe mają wiele zalet, wśród nich są:
- wysoki stosunek mocy do masy,
- dobra wydajność elektryczna,
- dobra wydajność w wyższych temperaturach,
- brak zmniejszenia pojemności po wielokrotnym cyklu ładowanie-rozładowywanie,
- naładowanie, gdy jest częściowo rozładowany, nie zmniejsza jej pojemności.
Wyzwaniem w kwestii baterii litowo-jonowych jest wysoki koszt ich recyklingu, a także powstawanie dużej ilości ciepła, gdy pracują w wysokich temperaturach.
Ograniczenia akumulatorów litowo-jonowych – jak je użytkować?
Z biegiem czasu akumulatory litowo-jonowe tracą pojemność, co bezpośrednio przekłada się na ich użyteczność. W przypadku telefonu komórkowego musimy go częściej ładować i jesteśmy sobie z tym poradzić, choć bywa to irytujące. Natomiast poważny spadek pojemności akumulatora w samochodzie elektrycznym uniemożliwia jego użytkowanie.
Producenci samochodów elektrycznych dają 8-letnie gwarancje na baterie. Zakłada się, że jej pojemność nie powinna spaść poniżej 70%
Przyjmuje się, że w przypadku baterii w samochodach elektrycznych spadek pojemności do 8 lat nie powinny być większe niż 30%. Co ważniejsze, na żywotność akumulatorów duży wpływ ma sposób eksploatacji pojazdu. I tak zaleca się, by:
- nigdy nie rozładowywać w pełni baterii (w praktyce zawsze są w jakimś stopniu naładowane, nawet jak komputer pokazuje 0%),
- auto powinno być naładowane w minimum 20%, niektórzy wskazują 40%,
- wolniejsze ładowanie jest lepsze dla baterii,
- duże wahania temperatur źle działają na ogniwa,
- nigdy nie ignorować ostrzeżeń “Check battery”.
Rozwój technologii sprawia, że akumulatory w samochodach elektrycznych są coraz wydajniejsze. W Europie planuje się także budowę kilku fabryk baterii do pojazdów, co również obniży ich cenę.
Regeneracja baterii w samochodzie – dzięki budowie modułowej
Część kierowców obawia się, że uszkodzenie baterii w samochodzie elektrycznym oznacza konieczność jej wymiany. Obecnie naprawia się je, lecz wymaga to specjalistycznej wiedzy i doświadczenia w zakresie elektryki i elektroniki. Co sprawia, że baterię auta elektrycznego można poddać regeneracji?
Akumulator samochodu elektrycznego zbudowany jest z modułów, które składają się z ogniw. Dzięki takiemu rozwiązaniu uszkodzenie podstawowego elementu baterii – ogniwa – nie oznacza automatycznej konieczności wymiany całego akumulatora. Wprawdzie nie można wymienić samego ogniwa, ale już cały moduł tak. W jaki sposób wykrywa się, którą część baterii należy poddać regeneracji?
Uszkodzenie konkretnego ogniwa można w prosty sposób zdiagnozować. Gdy ulegnie ono awarii, to pojemność modułu, w którym się znajduje, spada, choć nadal wynosi ponad 50%. W takiej sytuacji pozostałe ogniwa przejmują pracę tego uszkodzonego, co łatwo wykryć, ponieważ przy niższym napięciu generują one wyższą temperaturę.
Przed podjęciem decyzji o wymianie czy regeneracji akumulatora najpierw przeprowadza się w warsztacie pełną diagnostykę samochodu elektrycznego. W końcu to nie zawsze uszkodzenie ogniwa jest przyczyną spadku pojemności baterii – może nim być awaria falownika czy systemu wentylacyjnego, a także błędy w oprogramowaniu.
Regeneracja baterii w samochodzie elektrycznym – czy się opłaca?
Wymiana baterii w samochodzie elektrycznym na nową to gigantyczny wydatek. Sam akumulator może kosztować nawet 100 tys. złotych, choć oczywiście w części aut będzie to kilkadziesiąt tysięcy złotych. Pamiętajmy, że cena nowego akumulatora zależy od jego pojemności oraz modelu auta, w którym ma być zamontowany. Na szczęście, gdy pojemność akumulatora niespodziewanie spadnie, to o wiele tańszą opcją jest regeneracja baterii.
Producenci samochodów w ramach gwarancji akumulatora w samochodach elektrycznych (np. Tesla czy Audi) oferują wymianę modułów, a nie całych baterii. Dzięki temu koszty takiej operacji znacząco spadają. W internecie można znaleźć informacje, że cena pojedynczego modułu na przykład dla Volkswagena to około 6500 zł, a Nissana Leafa to około 2000 zł (bez robocizny i dodatkowych materiałów).
Od 2010 roku średnie światowe ceny w przeliczeniu na kilowatogodziny akumulatorów litowo-jonowych spadły z 684 USD do 132 USD.
Wymiana pojedynczych modułów jest więc wielokrotnie tańsza niż całej baterii. Oczywiście najlepiej jej dokonać, gdy diagnoza wykaże duży spadek pojemności w którymś z modułów. Może się jednak okazać nieopłacalna w przypadku starszych aut, w których cały akumulator równomiernie stracił dużą część pojemności.
Czy ceny regeneracji lub wymiany baterii w samochodach elektrycznych spadną? Z jednej strony rozwój technologii czy budowa kolejnych fabryk akumulatorów powinny w dłuższej perspektywie wpłynąć na spadek ich cen. Jednak wzrost cen surowców i niepewna sytuacja polityczna na świecie może wpłynąć na wzrost kosztów produkcji baterii samochodowych.
FAQ – najczęściej zadawane pytania o naprawę baterii w aucie elektrycznym
Nie. W warsztacie przeprowadza się diagnostykę, która pozwala wykryć, w których modułach doszło do uszkodzenia ogniwa. Widać to po wzroście temperatury przy spadku napięcia. Taki moduł wymienia się na nowy, co pozwala uniknąć kupna nowej baterii.
Przede wszystkim cena zależy od modelu pojazdu i pojemności akumulatora. Ceny baterii, a także modułów dla poszczególnych samochodów są zróżnicowane. Oczywiście koszt naprawy zależy również od potrzeby użycia dodatkowych materiałów, rodzaju usterki czy kosztów robocizny.
Tak. Zazwyczaj producenci samochodów zapewniają 8-letnią gwarancję na naprawę baterii, gdy jej pojemność spadnie poniżej 70%.
- Akumulator litowo-jonowy składa się z modułów, które zbudowane są z ogniw.
- Budowa baterii pozwala na jej regenerację, naprawę poprzez wymianę poszczególnych modułów.
- Regeneracja baterii jest tańsza niż wymiana całkowita wymiana.
- Koszt naprawy baterii zależy od jej pojemności oraz modelu pojazdu.
- https://afdc.energy.gov/vehicles/electric_batteries.html
- https://www.greencarreports.com/news/1134307_report-ev-battery-costs-might-rise-in-2022
Trudne pojęcia:
Dołącz do dyskusji