Nechali jsme změřit kapacitu baterie elektromobilů Hyundai Ioniq Electric
test

Nechali jsme změřit kapacitu baterie elektromobilů Hyundai Ioniq Electric

O kolik klesne po 224 tisících kilometrech?
18

Změřili jsme vybíjecí křivku a pokles kapacity baterie u dvou vozů Hyundai Ioniq Electric. První měl najeto necelých 80 tisíc kilometrů a přibližně polovinu tvořilo pomalé nabíjení. U druhého s nájezdem 224 tisíc kilometrů naopak převažovalo rychlonabíjení.

Již delší dobu jsem si říkal, jestli se mohu spolehnout na indikátor množství energie v baterii elektromobilu Hyundai Ioniq Electric (28 kWh, rok výroby 2018, nájezd 78 tisíc km). Jinými slovy: odpovídají procenta kapacity zobrazovaná na displeji auta zbývající kapacitě energie v baterii? Důvodem, proč jsem po této informaci pídil, bylo moje pozorování, že při nižším procentu nabití baterie jsem měl pocit, že procenta ubývají rychleji. Že by to byl jen pocit?

Technické parametry Hyundai Ioniq electric (2016)

Kompletní specifikace
Konstrukceliftback, 4 470 × 1 820 × 1 450 mm, 1 495 kg
PohonElektřina, hnaná náprava: přední
Výkon88 kW, 120 koní, točivý moment: 295 Nm
Baterie28 kWh
Nabíjenírychlonabíjení: 69 kW, palubní: 7 kW,
SpotřebaKombinovaná: 11,5 kWh / 100 km, dojezd: 280 km
Cena od859 900 Kč

Na trase Brno – Vystrkov jsme udělali test. A při něm zároveň změřili degradaci baterie. Logovali jsme napětí na článcích a napětí na battery packu, odebranou energii a také SoC udávané vozidlem a SoC udávané diagnostikou. Co jsme zjistili a jaké byly následky testu?

Jaký byl pokles dostupné kapacity baterie?

Zbytková dostupná kapacita battery packu elektromobilu je přibližně 26,7 kWh, což odpovídá poklesu o 4,5 % z původní hodnoty dostupné kapacity 28 kWh. Reálná hodnota zbytkové kapacity může být o něco vyšší, jelikož měření bylo ukončeno s jistým odstupem před vybitím akumulátoru (v 9 % dle displeje). Současně rychlost jízdy, tedy i zatížení, bylo vyšší, což vede k určitému poklesu dosažitelné energie. Jistou odchylku mohla způsobit také nižší vnější teplota.

Ukazatel stavu baterie vs. zbývající energie

Pojďme se podívat na rozdíl mezi stavem nabití (SoC – procenta energie na displeji) a reálnou zbytkovou energií (SoE). Hodnoty SoC a SoE nejsou totožné. Při vybíjení článku dochází k odběru určité hodnoty Ah a současně k poklesu napětí. A kvůli tomu k poklesu energie odebrané z baterie. To je zobrazeno na obrázku níže, ve kterém je vidět množství energie uložené v 10 % SoC v rozpětí od 100 do 0 %. Z tohoto grafu je pak jasně patrné, že množství energie uložené v rozmezí SoC 100 až 90 % je vyšší než v případě SoC kupříkladu v rozmezí 50 až 40 %. To je dalším z důvodů, proč procenta SoC (která ukazuje displej auta) vypočtená dle hodnoty odebraného proudu klesají rychleji na konci vybíjení. Množství energie odpovídající těmto procentům pomalu klesá.

Energie dle stavu SOC - Hyundai Ioniq electric (2016)

Křivku popisující vztah SoC a SoE pak můžeme vidět na dalším obrázku. Jak je patrné, tato křivka je prohnutá – kvůli tomu je například v okamžiku, kdy je hodnota SoC rovna 20 %, hodnota SoE rovna 17,8 %. Jinými slovy – v akumulátoru je reálně menší množství energie než procentuální hodnota zbývající kapacity akumulátoru ukazovaná displejem vozu.

SOC vs. SOE u Hyundai Ioniq electric (2016)

Jaký byl následek testu?

Náš test vyvolal ohlas (jeho detailní zhodnocení včetně technických dat naleznete na autonabíječka.cz) a dostali jsme nabídku na opakování testu se stejným elektromobilem – Hyundai Ioniq Electric 28 kWh, ovšem s nájezdem 224 tisíc kilometrů. Hozenou rukavici jsme zvedli a zajímalo nás:

  • Mají baterie stejné napětí?
  • Jak se baterie vybíjí?
  • Kdy poklesne kapacita baterie na 80 % původní kapacity?

Jaké byly podmínky obou testů?

Trasu jsme zvolili stejnou jako v prvním testu. Dálnice Brno – Vystrkov u Humpolce (E.ON nabíjecí hub), což je cca 103 km. Vyrazili jsme opět večer, abychom eliminovali vliv provozu. Venkovní teplota byla 8 °C, což je o 6 °C více než během prvního testu a proti prvnímu testu nefoukalo. Teplota baterie druhého elektromobilu při zahájení testu byla o 10 °C vyšší než při předchozím testu. Předpokládali jsme, že bude těžší baterii vybít hlavně vzhledem k příznivějším povětrnostním podmínkám, což se následně potvrdilo.

Vybíjecí charakteristiky obou elektromobilů

Na následujícím obrázku vidíme vybíjecí charakteristiky obou testovaných elektromobilů. Napětí battery packu bylo přepočteno na jeden článek. Všimněte si, že napětí na konci vybíjení druhého elektromobilu výrazně klesá. Je to dáno vybíjením článku a prudkým poklesem jeho napětí při vybití. Tento pokles odpovídá ideální vybíjecí charakteristice daného článku. Při druhém testu se baterie vybila do 1 % kapacity, takže jsme získali podrobnější data než v prvním případě.

Vyvíjecí křivka - Hyundai Ioniq electric (2016)

Napětí je v případě druhého testovaného elektromobilu takřka po celou dobu vybíjení o něco vyšší. To může být dáno:

  • Menším vnitřním odporem článků způsobeným vyšší pracovní teplotou
  • Elektromobil s vyšším nájezdem ukončoval plné nabíjení při o něco vyšším napětí celého battery packu

Celkový závěr testu elektromobilu s 224 tisíci km

U elektromobilu Hyundai Ioniq Electric s nájezdem 78 tisíc km je degradace 4,5 %, pokles kapacity je tedy na 26,7 kWh. Dá se očekávat pokles kapacity na 80 % původní kapacity cca po 346 tisících km. A to za podmínky, že kapacita bude klesat stejně rychle jako dosud. U druhého elektromobilu nás čekalo překvapení. Po 224 tisících ujetých km kapacita poklesla jen na 27,04 kWh, tedy o 3,4 %. Při této rychlosti poklesu by došlo ke snížení kapacity akumulátoru na 80 % po 1,307 milionu km!

Zajímavým zjištěním je také to, že maximální pracovní napětí druhého testovaného elektromobilu bylo o něco vyšší než u prvního s menším nájezdem, což vede k využití kapacity, která je pro první elektromobil nedostupná. Mohlo by se jednat o otevření části horního bufferu elektromobilu při dosažení určitého nájezdu nastaveného výrobcem. Další možností je určitá nerovnoměrnost nastavení limitů nabíjení pro různé battery packy od výrobce. Tento rozdíl napětí však zvýšil využitelnou kapacitu jen nepatrně. I kdybychom ho zanedbali a brali v potaz jen kapacitu dostupnou po odečtení tohoto rozdílu a porovnali ji s kapacitou udávanou výrobcem, došlo by k poklesu pouze o 4,1 %. Což by při zachování poklesu kapacity vedlo k snížení kapacity na 80 % původní hodnoty po odjetí 1,081 milionu kilometrů. Kdo bude tak dlouho používat auto?

První test (oranžový Ioniq) První test (modrý Ioniq)
Nájezd 78 tisíc km 224 tisíc km
Průměrná spotřeba měsíc před testem 14 kWh/100 km 11 kWh/100 km
Venkovní teplota v průběhu jízdy 2 °C 8 °C
Maximální napětí battery packu 395,6 V 399 V
Maximální napětí článku 4,12 V 4,16 V
Stav baterie na konci testu 9 % 1 %
Vypočítaná zůstatková kapacita baterie 26,7 kWh 27,04 kWh
Vypočítaná degradace 4,50 % 3,40 %
Po kolika km bude pokles na 80 %? 346 tisíc km 1,3 milionu km
Pokles kapacity na 1 000 km jízdy 0,0577 % 0,0153 %

Čím může být výsledek testů ovlivněn?

Jsme si vědomi, že test neprobíhal za úplně stejných podmínek. Avšak získaná data jsou relevantní a poskytují ucelený obrázek o stavu baterie obou elektromobilů. U prvního testu svoji roli mohla sehrát nízká venkovní teplota. Při nízké teplotě mohlo dojít k nárůstu vnitřního odporu akumulátorů, a tím k snížení množství energie, která z článku byla získána.

Dalším důvodem, proč je degradace akumulátoru druhého elektromobilu menší než u elektromobilu s menším nájezdem, může být fakt, že je mnohem šetrněji používán. Průměrná spotřeba (v posledním měsíci provozu) testovaného vozidla s nájezdem 224 tisíc kilometrů je těsně pod 11 kWh/100 km. V případě elektromobilu s menším nájezdem byla průměrná spotřeba těsně pod 14 kWh/100 km. První testovaný elektromobil je nabíjený cca 50:50 AC vs. DC. Druhý je z 80 % nabíjen na DC. I toto může mít pozitivní vliv na menší degradaci, a to i přestože se „traduje“, že pomalé AC nabíjení elektromobilům svědčí. Neříkáme však, že tomu tak je.

Závěrečné shrnutí

Oba elektromobily Hyundai Ioniq Electric 28 kWh pořízené v roce 2018 jsou ve velice dobré kondici. K očekávanému poklesu kapacity baterie na 80 % dojde za velkou porci kilometrů a v tu dobu budou již obě auta možná vyřazena z provozu. A jejich baterie pak bude dále sloužit několik dalších let v úložišti energie.

Detailní popis druhého testu naleznete na Autonabíječka.cz.

Foto: Miroslav Tomíšek, fDrive.cz

Diskuze ke článku
Karel Schmidt
Karel Schmidt
Postupně se ukazuje, že akumulátorům vadí nabíjení do 100% a ponechání v tomto stavu. Převaha DC nabíjení druhého může značit, že nebyl často nabíjen do 100% a ponechán tak, např. v garáži. To mohlo překonat vliv počtu cyklů.
I v laboratoři se ukazuje, že počet mělkých cyklů v nízkém SOC vydrží lion články o řád více než stejných cyklů při nabíjení do 100%.
Dnes už automatické nabíjení do 80% nabízejí skoro všechny nové elektromobily, ale i telefony.
Roman Placer
Roman Placer
Ioniq s 28kWh baterkou je výjimečně povedené auto, které je naprosto mimořádně úsporné, dokáže nabíjet vysokým výkonem 75kW do vysokého SOC a baterka skoro nedegraduje... Tyto testy to jen potvrdily ..
Petr David
Petr David
Ve více příspěvcích jsem zaslechl, že tento Ioniq electric "odemyká" s rostoucí degradací baterie další její části, čímž kompenzuje degradaci. To bude asi ten důvod, proč u více jetého pouští nabíjení na vyšší voltáž.
Já mám tyto baterie připravené pro vestavbu do FVE. Co mne zaujalo, je nízká voltáž článků při 100% nabití (4,12V resp. 4,16V). Je to způsobené tím, že všechny tyto hodnoty jsou naměřené pod zátěží?
Vlastislav Toupalik
Vlastislav Toupalik
Chybi faktor casu. Nalitat ty km za rok nebo za deset let zase bude rozdil.... Uz vidim ty titulky jak nekdo nekoho podvedl s kapacitou a on chudak musi koupit novy baterky za 400-500 tisic

Načíst všechny komentáře

Přidat názor

Nejživější diskuze