Невидимый враг электромобиля: эффект, который ускоряет старение батарей на 20 %

При высокой скорости электромобили теряют заряд быстрее, чем при умеренной езде. Этот эффект известен всем владельцам "электричек", но эксперты напоминают: причина не только в сопротивлении воздуха, а прежде всего в увеличении тока, проходящего через батарею. Чем выше нагрузка, тем быстрее аккумулятор нагревается и расходует энергию, снижая запас хода.

Почему батарея "садится" быстрее на трассе

При движении на высокой скорости электродвигатель требует больше мощности. Чтобы выдать её, батарея должна отдавать больший ток, а это ведёт к возрастанию внутренних потерь.

"На скоростях свыше 100 км/ч батарея работает с большими токами, и часть энергии теряется на сопротивлении самих элементов. Это приводит к росту температуры и ускоренному разряду", — пояснил автомеханик Николай Нестеренко.

Эти потери превращаются в тепло, а не в движение. Чем выше ток, тем сильнее греются ячейки, а система охлаждения тратит ещё часть энергии, замыкая круг.

А что если скорость держать постоянной? Даже при равномерном движении на высоких оборотах двигатель требует повышенного тока. При этом батарея расходует заряд быстрее, чем при езде в городском цикле.

Влияние аэродинамики и температуры

Скорость напрямую влияет на сопротивление воздуха: при увеличении скорости вдвое аэродинамическое сопротивление возрастает примерно вчетверо. В итоге электромобилю нужно больше энергии для поддержания темпа, а батарея — больший ток для его обеспечения.

Кроме того, при движении на высокой скорости ухудшается эффективность рекуперации - система торможения, возвращающая часть энергии обратно в батарею, почти не используется.

"На трассе электромобиль работает без фаз рекуперации, поэтому заряд тратится только на тягу и охлаждение", — добавил автомеханик Николай Нестеренко.

Почему это особенно заметно зимой? При низких температурах химические процессы в литий-ионных ячейках замедляются, внутреннее сопротивление растёт, и батарея теряет заряд ещё быстрее.

Практические последствия для водителей

Многие замечают: если в городе запас хода электромобиля составляет, например, 400 км, то на трассе при скорости 120-130 км/ч он падает до 250-280 км. Это не дефект, а физика процесса.

Как избежать ускоренного разряда:

1. Поддерживать оптимальную скорость — 90-100 км/ч.
2. Избегать резких ускорений и торможений.
3. Следить за давлением в шинах: недокачанные колёса увеличивают сопротивление качению.
4. Использовать режим рекуперации, где это возможно.
5. Планировать зарядку с учётом погодных условий — в холод батарея работает менее эффективно.

А что если установить более ёмкую батарею? Запас хода увеличится, но токи при высокой мощности останутся большими — закон Ома неизбежен: чем больше мощность, тем выше ток при том же напряжении.

Ошибки и заблуждения

Многие считают, что ускоренный разряд связан исключительно с аэродинамикой, но это лишь половина причины. Внутреннее сопротивление батареи играет не меньшую роль. При токах в сотни ампер часть энергии уходит на нагрев, а система охлаждения компенсирует его вентилятором или жидкостью, что добавляет расход.

Что будет, если долго ездить на высоких скоростях? Постоянная работа на повышенных токах ускоряет деградацию элементов: электролит изнашивается, аноды перегреваются, а ёмкость падает. Через 2-3 года интенсивных трассовых поездок батарея теряет больше циклов, чем при умеренной городской эксплуатации.

"Для литий-ионных систем характерно, что частые циклы высокой мощности сокращают ресурс примерно на 15-20 % быстрее", — отметил автомеханик Николай Нестеренко.

Альтернативы и технологические решения

Современные производители борются с проблемой за счёт:

• улучшенной терморегуляции - жидкостные системы охлаждения;
• повышенного напряжения платформы (например, 800 В вместо 400 В), что снижает токи при той же мощности;
• аэродинамических кузовов, уменьшающих сопротивление воздуха.

А что если использовать твердотельные батареи? В перспективе они действительно будут устойчивее к высоким токам и температурам, но пока такие технологии только проходят испытания.