Po poros savaičių, gegužės 8 dieną, Lietuvoje vyks pirmosios Lietuvoje automobilių renginių organizatoriaus „Autoeventus“ kartu su UAB „Energijos tiekimas“ rengiamos elektromobilių lenktynės „Pasikrauk su Energijos tiekimu: Vilnius – Palanga“. Prie Vilniaus miesto savivaldybės startavę elektromobilius vairuojantys lenktynių dalyviai privalės nuvažiuoti daugiau nei 300 kilometrų ir finišuoti Palangoje, Basanavičiaus gatvėje. Šiuo metu nė vienas Lietuvoje oficialiai parduodamas elektromobilis vienu įkrovimu tokio nuotolio įveikti negali, tad pakeliui jiems teks papildyti energijos atsargas. Kas gi lemia elektromobiliais nuvažiuojamą atstumą?
Visi Lietuvoje šiuo metu parduodami ir lenktynėse dalyvausiantys elektromobiliai energiją gauna iš juose sumontuotų baterijų, tad apie vandenilio kuro elementais varomas transporto priemones čia nekalbėsime. Būtent baterijos ir sudaro didžiąją dalį (kartais net iki 50%) elektromobilio kainos. Jei jums teko pirkti naują bateriją savo nešiojamajam kompiuteriui, žinote, kad jos, ypač originalių gamintojų, kainuoja nepigiai – gali tekti sumokėti 50 ar netgi 100 eurų. Dabar įsivaizduokite, kas būtų, jei jums tektų įsigyti kelis šimtus tokių baterijų. Suma susidarytų išties nemenka.
Būtent dėl to šiuolaikinių elektromobilių baterijos ir yra tokios brangios – jos iš esmės sudarytos iš daugybės ličio jonų ar ličio polimerų celių, panašių į naudojamas jūsų kompiuteriuose ar mobiliuosiuose įrenginiuose. Laimei, tobulėjant gamybos technologijoms bei apimtims, dėl masto ekonomijos efekto šios baterijos palaipsniui (kai kuriais skaičiavimais – apie 8 – 10 procentų per metus) pinga.
Baterijas turinčių elektromobilių nuvažiuojamą atstumą lemia iš esmės tie patys faktoriai, kaip ir įprastų vidaus degimo varikliais varomų transporto priemonių atveju: turimas energijos kiekis, automobilio tipas, svoris (baterijos yra sunkios ir prie bendros automobilio masės prideda kelis šimtus kilogramų), vietovė, kuria važiuojama, greitis, oro sąlygos ir, be abejo, pačio vairuotojo važiavimo įpročiai.
Turimą energijos kiekį benzinu ar dyzeliniu varomuose automobiliuose nusako degalų bako talpa, o elektromobilių atveju – baterijų talpa. Paprastai baterijų talpa matuojama ampervalandėmis (Ah), tačiau įvairių gamintojų baterijos veikia esant nevienodai įtampai, tad geresnis bendro baterijoje
esančio energijos kiekio matavimo vienetas yra kilovatvalandė (kWh). Elektromobilių pasaulyje kilovatvalandės baterijoms yra tas pats, kas benzino ar dyzelino litrai – degalų bakams. Žinodami, kokios talpos yra elektromobilio baterija ir išmatavę elektros energijos sunaudojimą, galime suskaičiuoti, kiek kilometrų vienu įkrovimu pavyks nuvažiuoti ir kiek mums tai kainuos.
Pavyzdžiui, hečbeko „Nissan Leaf“ baterijos talpa yra 24 kWh, o oficialiai deklaruojamos sąnaudos siekia 15 kWh/100 km. Mažo miesto automobilio „Volkswagen e-Up“ baterija yra 18,7 kW/h talpos, tačiau ir vidutinės oficialios sąnaudos yra mažesnės – 11,7 kWh/100 km. „Tesla Model S“ vienu įkrovimu gali įveikti ir 400 km atstumą, tačiau tik dėl to, kad šis automobilis turi nepaprastai didelės talpos (net iki 85 kWh) bateriją. Žinoma, dėl tokios didelės baterijos „Model S“ yra kelis kartus brangesnis už „žemiškuosius“ elektromobilius. Be to, svarbu ir tai, kad kuo didesnė baterijos talpa, tuo paprastai ilgiau ją reikia krauti.
Reikėtų pažymėti, kad pilnos baterijos talpa negali būti tiesiogiai sulyginta su degalų baku. Jei benzino ar dyzelino galite prisipilti sklidinai ir išvažinėti baką iki paskutinio kuro lašo, su baterijomis tokio triuko atlikti nepavyks. Siekiant kaip įmanoma prailginti baterijų tarnavimo laiką, kompiuterinės automobilio sistemos niekuomet neleidžia jų įkrauti 100% ar visiškai iškrauti iki 0%. Tikslesnis baterijos talpos matavimo vienetas būtų jos naudingoji talpa, tačiau gamintojos šio rodiklio paprastai neskelbia.
Kelionės kainą elektromobiliu suskaičiuoti taip pat itin paprasta – tereikia sunaudotą energijos kiekį (kWh) padauginti iš vienos kilovatvalandės kainos. Tad, pavyzdžiui, 100 km su „Leaf“ kainuos apie 1,5 – 2 eurus, priklausomai nuo to, kiek jūs mokate už elektros energiją.
Dar vienas skirtumas tarp iškastinį kurą ir elektros energiją vartojančių automobilių, darantis nemenką įtaką nuvažiuojamam atstumui – aplinkos temperatūra. Benzinu ar dyzelinu varomiems automobiliams, žinoma, pernelyg šaltas oras taip pat nepatinka – juos sunkiau užvesti, o šaltas variklis, bent jau kol įšyla, vartoja daugiau degalų, tačiau elektromobiliams ekstremalios temperatūros turi kur kas didesnės įtakos.
Esant itin žemai temperatūrai, sumažėja baterijų talpa (tad ir nuvažiuojamas atstumas – iki 20 procentų), be to, kyla pavojus, kad elementai gali apskritai užšalti, tad termometro stulpeliui smigus žemyn įsijungia apsauginės sistemos ir baterijos ima pačios save šildyti, t. y. naudoti energiją, todėl šaltą žiemos rytą atėję prie elektromobilio galite pamatyti mažesnius likusio įveikiamo nuotolio skaičius nei palikote vakare. Žinoma, ši problema išsprendžiama nakčiai pajungiant elektromobilį į elektros tinklą – taip jis galės šildyti ne tik baterijas, bet ir saloną.
Pernelyg aukšta temperatūra yra dar pavojingesnė, nes vos vieną kartą perkaitinus baterijas, jas galima sugadinti nebegrįžtamai. Tačiau mūsų klimato sąlygomis šis faktorius nėra toks svarbus – labiau saugoti savo elektromobilius turėtų nebent Pietų Ispanijos, Turkijos ar Teksaso gyventojai. Elektromobilių baterijos geriausiai jaučiasi veikdamos iki 40ºC temperatūroje, tad vasarą joms reikalingas aušinimas. Kai kurios gamintojos baterijas aušina oru, kitos pasirenka brangiau kainuojantį aušinimą skysčiu.
Šildymo ir šaldymo reikia ne tik baterijoms, bet ir viduje sėdintiems keleiviams. Visi šiuolaikiniai elektromobiliai turi ne tik šildymo įrangą, bet ir oro kondicionierius. Tiek vienos, tiek kitos sistemos naudojimas, žinoma, eikvoja baterijas bei mažina nuvažiuojamą atstumą. Ypač skaudžiai per baterijų kišenę gali kirsti salono šildymas. Paprasčiausia tą daryti naudojant rezistorinį kaitinimo elementą (veikimo principas panašus į paprasto buitinio oro šildytuvo), tačiau jis naudoja daugiausiai energijos. Žymiai taupesnis bei abi (vėsinimo ir šildymo) funkcijas galintis atlikti įrenginys yra šilumos pompa. Jos veikimo principas panašus į kondicionieriuose bei šaldytuvuose naudojamus mechanizmus.
Mažiausias energijos sąnaudas su elektromobiliu galima pasiekti važiuojant 40 – 60 km/val. greičiu lygia vietove. Žinoma, magistralėje tokiu greičiu važiuoti pavojinga, tad lenktynių dalyviams teks riedėti sparčiau. O didėjant greičiui bei oro pasipriešinimui, elektros energijos suvartojimas kyla tiesiog geometrine progresija. Visi dalyvausiantys elektromobiliai laisvai geba pasiekti didžiausią automagistralėse leidžiamą greitį – 130 km/val., tačiau lekiant tokiu greičiu, baterija išsunkiama nepaprastai sparčiai. Apie nugalėtojos titulą galės svajoti tik komanda, sugebėsianti surasti aukso viduriuką tarp vidutinio greičio bei sąnaudų. Beje, elektromobiliai, priešingai nei iškastinį kurą vartojančios transporto priemonės, dalį išeikvotos energijos (iki 10%) gali susigrąžinti regeneracijos metu atleidus akceleratorių bei riedant nuo kalno.
Vairuotojo važiavimo įpročiai – pernelyg staigus įsibėgėjimas, agresyvus stabdymas, netolygus elgesys kelyje – elektromobilių nuvažiuojamam atstumui daro tokią pat įtaką, kaip ir benzinu ar dyzelinu varomiems broliams, tad ant nugalėtojų pakylos užlipti ketinantiems lenktynių „Pasikrauk su Energijos tiekimu: Vilnius – Palanga“ dalyviams teks pasitelkti visus turimus ekonominio važiavimo įgūdžius.
Primename, kad elektromobilių lenktynių startas – jau gegužės 8 dieną, 9.30 val., prie Vilniaus miesto savivaldybės, Europos aikštėje.
Karolis Judzentavičius
TopGear Lietuva
