Baterie w elektrykach i hybrydach – to samo, tylko zupełnie inaczej

Jak to działa?

W przypadku auta elektrycznego (EV) i hybryd plug-in (PHEV) podłączamy samochód do gniazdka i go po prostu ładujemy – jak telefon albo laptopa. W klasycznych hybrydach (HEV) nie ma takiej możliwości. Bateria jest ładowana w trakcie jazdy – trafia do niej energia odzyskiwana podczas zwalniania, hamowania czy podczas spokojnej jazdy (wówczas silnik spalinowy działa jak generator). PHEV może działać tak samo.

Jak są duże?

Przeciętny samochód elektryczny do przejechania 100 km potrzebuje 15-18 kWh energii. To oznacza, że elektryki o zasięgu ca. 400 km muszą mieć akumulatory o pojemności ok. 50-70 kWh, które ważą nawet 200-300 kg. Lepiej wygląda to w plug-inach, których zasięg na samych bateriach to ca. 50 km – mają one zazwyczaj baterie o pojemności 8-10 kWh. Ale tu oprócz wagi samych akumulatorów dochodzi jeszcze ciężar motoru elektrycznego.

Natomiast baterie w autach HEV są bardzo lekkie i kompaktowe (zazwyczaj mają pojemność 1-2 kWh) i we współczesnych konstrukcjach umieszcza się je pod tylną kanapą. Lexus NX 300h waży jedynie 45 kg więcej niż jego benzynowy odpowiednik czyli NX 300. Dla porównania Volvo XC90 T8 PHEV jest aż o 350 kg cięższe od wersji T6!

Warto jednak pamiętać, że koncerny które poważnie myślą o masowej produkcji samochodów na prąd nieustannie dopracowują akumulatory i mieszczą one coraz więcej energii w coraz mniejszych ogniwach.

Jak często trzeba je wymieniać?

Elektryki i plug-iny dopiero zaczynają się upowszechniać. W dodatku te pierwsze służą głównie do poruszania się po mieście, w związku z czym robią niewielkie przebiegi. Trudno zatem w tej chwili ocenić, jak w rzeczywistości będzie wyglądała ich trwałość, niemniej producenci najczęściej dają gwarancję na 100 lub 150 tys. km.

Akumulatory litowo-jonowe (tylko takie stosuje się w EV i PHEV) mają największą żywotność, gdy rozładowuje się je maksymalnie do 20 proc. i ładuje do ca. 80 proc. Warto zatem uważać na to przy ładowaniu. Niewątpliwie jednak z każdą generacją baterie takie stają się bardziej efektywne, trwałe i mniej podatne na pełne rozładowanie i naładowanie.

W przypadku HEV mówimy o bateriach wykonanej w innej technologii – niklowo-metalowo-wodorkowej. No i sprawdzonej przez ponad 20 lat. Doświadczenia i badania potwierdzają, że nawet po przebiegu ok. 300 tys. km ich sprawność nadal potrafi przekraczać 90 proc. Serwisy Lexusa twierdzą, że obsługują egzemplarze, które przejechały ponad pół miliona kilometrów i nadal mają oryginalne baterie!

To m.in. efekt tego, że komputer sterujący pracą układu hybrydowego dba o to, by nigdy nie dochodziło do całkowitego rozładowania akumulatorów ani do ich „przeładowania”. Dobre recenzje technologii NiMh wystawia sam przemysł… kosmiczny. NASA wyposaża w takie baterie swoje satelity. Najstarsze działają na nich od ponad 20 lat.

Ile to kosztuje?

Koszt wymiany baterii litowej jest – z racji na jej pojemność i zaawansowaną budowę – dość spory i może być liczony w dziesiątkach tysięcy złotych. Czasami nie wymienia się całego akumulatora tylko jego poszczególne moduły, które są uszkodzone bądź niesprawne – taka operacja kosztuje kilka tysięcy złotych. Jeśli natomiast chodzi o baterię NiMh to jej wymiana jest stosunkowo tania, prosta i szybka – kosztuje kilka tysięcy złotych i zajmuje ASO kilka godzin.

Jak wygląda recykling?

W przypadku baterii NiMH stosowanych w klasycznych hybrydach jest to proces łatwy i tani – obecne technologie w prosty sposób pozwalają odzyskać 100 proc. materiałów, z jakich zrobiony jest taki akumulator. W przypadku baterii litowo-jonowych póki co jest nieco inaczej – większość technik recyklingu pozwala odzyskać z nich i powtórnie wykorzystać maksymalnie 50-60 proc. materiałów.

Najnowocześniejsza na świecie technologia, opracowana w tym roku przez skandynawską firmę Fortum daje rezultat na poziomie 80 proc., ale dopiero jest wdrażana i nie funkcjonuje na masową skalę. Bez dwóch zdań jednak i to będzie się zmieniało – wiele firm pracuje nad tym, by w przyszłości również takie baterie były ekologiczne, a proces ich recyklingu tańszy i przyjaźniejszy środowisku.