Jaký je stav baterie elektromobilu Hyundai Kona Electric po ujetí 60 000 km?

Naprostá většina lidí, se kterými jsem se bavil o elektromobilitě, má obavu především ze životnosti akumulátorů elektrických aut. Některé (a nejenom) dezinformační weby často píší o údajně největším problému elektrických aut – malé životnosti akumulátorů a následně neuvěřitelně vysoké ceně akumulátoru nového. Není divu, že při diskuzích jsem často slyšel otázku: „...tak co mladej , kolikpak stojí nová baterka, až se ti za 3 až 4 roky ta stará posxxe?“ Na druhé straně existuje dostatek seriózních materiálů, které popisují velmi dobrý stav akumulátorů elektromobilů po ujetí mnoha stovek tisíců kilometrů. Kde je pravda?

Trocha teorie

Kapacita trakčního akumulátoru se udává v kilowatthodinách, zkratka je [kWh]. U elektromobilů se udávají dvě hodnoty kapacity:

Celková kapacita udává celkové množství energie, které může nový akumulátor pojmout.

Využitelná kapacita udává kapacitu akumulátoru, kterou je možné využít k provozu vozidla. Je většinou zhruba o pět procent nižší než kapacita celková.

Čím se tyto hodnoty liší? Pokud využitelná kapacita klesne na nulu, elektromobil se zastaví. V akumulátoru musí zůstat určité množství energie, jakási „rezerva“. Tato nouzová rezerva je nutná k tomu, aby nedošlo k takzvanému hlubokému vybití, při kterém se akumulátor nenávratně zničí. Rovněž bude pravděpodobně nutné odtáhnout vůz k nejbližší nabíječce nebo domů a v průběhu odtahu musí svítit, bezpečnostní systémy musí být zapnuté, atd.

SoH (State of Health – Zdravotní stav) označuje stav akumulátoru elektromobilu neboli úroveň jeho degradace. Je to poměr mezi maximální kapacitou testovaného akumulátoru v daném okamžiku a maximální kapacitou toho samého akumulátoru, když byl nový. SoH se vyjadřuje v procentech. Pokud je akumulátor nový a v perfektním stavu, jeho hodnota SoH je 100 %. Po najetí mnoha desítek a stovek tisíců kilometrů procento SoH klesá. To znamená, že akumulátor již není v perfektním stavu a maximální kapacita je již o něco menší než maximální kapacita akumulátoru nového. Jednoduše řečeno, do akumulátoru se vejde méně energie a dojezd vozidla bude menší. U elektrických vozidel jde velmi jednoduše a velmi přesně změřit stav trakčního akumulátoru, nejlépe pomocí originální diagnostiky, která se zapojí do OBD zásuvky vozidla.

Důvody – stárnutí (degradace) akumulátorů

Prvním a hlavním důvodem je tzv. Cyklické stárnutí, kterým se označuje zhoršování kvality akumulátoru při používání elektromobilu, tedy během opakovaných cyklů nabíjení a vybíjení. Cyklické stárnutí úzce souvisí s kilometrickým nájezdem konkrétního vozidla.

Stárnutí působením času je druhým důvodem stárnutí. Na vině jsou degradační chemické procesy, které způsobují stárnutí, i když je auto v klidu. Akumulátor prostě stárne, i když se nepoužívá. Například 20letý elektromobil pravděpodobně již nebude mít perfektní baterii, i když bude mít doslova nulový kilometrický nájezd.

Třetím důvodem degradace mohou být jiné okolnosti, například časté používání vozidla při extrémních teplotách, velmi dynamický styl jízdy způsobující prudké zahřívání akumulátoru nebo časté vybíjení téměř do nuly. Je zajímavé, že často uváděný nepříznivý vliv rychlého nabíjení na životnost akumulátorů se v praxi většinou neprokázal.

Konstrukce akumulátoru vozu Hyundai Kona Electric 64 kWh

Akumulátor elektromobilu Hyundai Kona 64 kWh se skládá z 5 modulů. Tři moduly jsou podélně pod podlahou, zbylé dva jsou naskládané na sobě pod zadními sedadly a jsou orientované příčně. Každý modul, který je umístěný podélně pod podlahou, se skládá z 20 článků, zbylé dva moduly pod sedadly z 19. Celkem tedy ve voze pracuje 98 článků.

Akumulátor je chlazen speciální teplovodivou kapalinou, která proudí uvnitř chladících desek pod jednotlivými moduly. Chlazení je rozvětvené do tří dílčích smyček. První prochází jedním krajním podlahovým a jedním naskládaným modulem, druhá smyčka je pod druhým krajním a druhým naskládaným modulem a třetí smyčka obsluhuje prostřední podlahový modul. Teplovodivá kapalina moduly nejen chladí při vysokých teplotách, ale také ohřívá při nižších teplotách. Zahřívání akumulátoru umožňuje při nízkých teplotách maximální rekuperaci při brzdění a také využití vyšších nabíjecích výkonů na rychlodobíjecích stojanech. Teplovodivou kapalinu v tomto případě ohřívá topné těleso o výkonu 2 kW.

Test degradace vozu Hyundai Kona po roce provozu a najetí 60 tisíc kilometrů

Abychom zjistili, v jakém stavu je akumulátor našeho redakčního vozu, zajeli jsme do autorizovaného servisu Hyundai Auto Kout Centrum v Brandýse nad Labem. Nejdříve se originální diagnostikou změřilo napětí na jednotlivých článcích, rozdíly mezi jednotlivými články a pak celkový stav akumulátoru tohoto elektromobilu. A výsledek? Všech 98 článků akumulátoru mělo stejné napětí. Rozdíl mezi článkem s nejvyšším a nejnižším napětím byl takřka neměřitelný, menší než jedna setina Voltu. V akumulátoru nebyl článek s trvale horšími parametry, než měly ostatní články. Kvalita všech článků byla absolutně vyrovnaná.

Nejdůležitější údaj, který ukázala originální diagnostika na svém displeji, byla hodnota SoH neboli celkového stavu akumulátoru.

Test ukázal, že po ujetí 60 000 kilometrů je degradace neměřitelná, menší než 0,1 %. SoH je na hodnotě 100 %. Stav akumulátoru je perfektní, stárnutí neměřitelné. Pokud jsme v jednom testu dosáhli při plně nabitém akumulátoru dojezd 670 km, po ujetí 60 000 km bude dojezd našeho vozu při plně nabitém akumulátoru a stejných podmínkách (styl jízdy, teplota, atd.) stejných 670 kilometrů.

Přečtěte si také

Test Reálný dojezd Hyundai Kona Electric – Ujeli jsme až 670 km!

Výborný výsledek měření potvrdil vysokou kvalitu akumulátoru a také jeho pokročilý teplotní management, v tomto případě speciální teplovodivou kapalinou. Moderní teplotní management výrazně prodlužuje životnost akumulátorů ve srovnání s dřívějšími konstrukcemi, které teplotní management neměly buď vůbec, nebo ne na tak vysoké úrovni.

S autem jsme jezdili 13 měsíců, v létě i v zimě, krátké i dlouhé vzdálenosti. Drtivá většina nabíjení byla na veřejných rychlonabíječkách DC nabíjením o výkonu až 74 kW, pouze několikrát se nabíjelo pozvolným AC nabíjením a jednou jedinkrát z domácí 220V zásuvky. Ani v našem případě se nepotvrdila „pověra“, že rychlé nabíjení elektromobilům škodí.

Jaká je předpokládaná životnost baterií?

Stoprocentní stav SoH akumulátoru samozřejmě neznamená, že akumulátor nestárne, že životnost bude nekonečně mnoho najetých kilometrů. Zázraky se bohužel nedějí. Věc se má jinak. Po najetí 60 000 km samozřejmě klesla celková kapacita o několik desetin procent, možná dokonce o jedno až dvě procenta. Palubní elektronika však toto nepatrné snížení celkové kapacity zatím nepřenesla do využitelné kapacity, která zůstala stejná. Originální diagnostika změřila SoH využitelné kapacity, a ta je stále 64 kWh. Po najetí dalších desítek tisíc kilometrů samozřejmě přijde chvíle, kdy SoH již nezůstane na hodnotě 100 procent a využitelná kapacita začne pomalu klesat.

Jak rychle bude využitelná kapacita klesat lze předpokládat z našeho dalšího článku, ve kterém jsme otestovali další dva elektrické vozy Hyundai, starší model Ioniq Electric s využitelnou kapacitou akumulátorů 28 kWh. Degradace akumulátoru u prvního vozu s nájezdem 78 tisíc km byla 4,5%, u druhého vozu s nájezdem 224 tisíc km byla degradace dokonce jen 3,4 %. Při této rychlosti poklesu by došlo ke snížení kapacity akumulátoru na 80 % po 1,307 milionu najetých km!

Přečtěte si také

Test Nechali jsme změřit kapacitu baterie elektromobilů Hyundai Ioniq Electric – O kolik klesne po 224 tisících kilometrech?

Závěr

Není třeba se bát nízké životnosti akumulátorů moderních elektromobilů. Budou spolehlivě sloužit mnoho set tisíc kilometrů a po vyřazení vozidla z provozu pak tyto akumulátory najdou svůj druhý život jako levné úložiště energie fotovoltaických panelů například u rodinných domů. To už je ale jiné téma...