Возглавляемая запущенным в космос родстером Тесла колонна электромобилей стремительно ворвалась в нашу жизнь. Теперь автомобиль, работающий не от привычного двигателя внутреннего сгорания, уже не элемент фантастических фильмов или концепт на автовыставках, а вполне привычная часть нашей повседневной жизни. И если «сердцем» бензиновых авто являлся двигатель, то в электромобилях это, без сомнения, аккумулятор. Именно он обеспечивает «электрического коня» многочисленными лошадиными силами и завидной скоростью разгона. Не зря АКБ для электромобилей носят название тяговые. Однако, как и любая новинка, литиевые аккумуляторы (именно они чаще всего используются в электромобилях) вызывают у автолюбителей массу вопросов. Как правильно их заряжать и эксплуатировать, как долго они служат, подлежат ли ремонту и так далее. С этими и другими вопросами мы и попробуем разобраться.
Разновидности аккумуляторов для электромобилей
Как уже говорилось, для электромобиля в основном используются литиевые аккумуляторы. Такая конструкция батарей всем хорошо знакома по аккумуляторам в мобильных телефонах, планшетах и ноутбуках. Существуют также графеновые аккумуляторы для электромобилей, но, поскольку их разработка находится буквально в зачаточном состоянии, можно смело утверждать, что в обозримом будущем тип АКБ в электромобилях не изменится, поскольку все основные разработки ведутся именно в отношении литий-ионных моделей. Обусловлено это в первую очередь большим количеством возможных зарядок-разрядок данного типа аккумуляторов, а именно этот показатель является главным для батареи электрокара. Уже сегодня, при правильной эксплуатации, литий-ионные батареи способны выдерживать несколько тысяч полных циклов зарядки-разрядки без ощутимой потери мощности.
Существует четыре основных подкатегории аккумуляторов для электрокаров:
- Никель-кобальт-марганцевые АКБ. Наиболее распространённый вид литиевых аккумуляторов. Применение кобальта существенно увеличивает срок службы батареи, что и делает её лидером на рынке (возможно, временным). Хотя такие аккумуляторы не лишены заметных недостатков, среди которых в первую очередь выделяют большую стоимость и боязнь высоких температур.
- Алюминий-ионные АКБ. Использование алюминия позволило существенно снизить стоимость аккумулятора, повысив при этом его безопасность и эксплуатационные качества. Однако стоит отметить, что разработки данного типа батарей начаты сравнительно недавно, поэтому на сегодняшний день они занимают весьма малую долю от общего количества АКБ.
- Литий-серные АКБ. Батареи для электромобилей с наибольшей среди аналогов энергетической ёмкостью. Но наряду с этим несомненным достоинством у литий-серных батарей есть один существенный недостаток – невысокое количество циклов зарядки-разрядки. Хотя активные исследования в этом направлении, возможно, вскоре позволят решить эту проблему.
- Металл-воздушные АКБ. Основные достоинства этого типа батарей – малый вес, долговечность и безопасность. Всё это благодаря тому, что вместо одной из пластин (а именно катода) используется воздушная прослойка, которая, в отличие от любого другого материала, не взаимодействует ни с окислителем, ни с металлом.
Существует ещё ряд экспериментальных моделей литиевых батарей, но, поскольку пока новейшие аккумуляторы для электромобилей существуют только на стадии прототипов, не станем уделять им внимания.
Срок службы и способы зарядки литиевого аккумулятора
При правильной эксплуатации литиевые аккумуляторы для автомобилей служат от восьми лет. Хотя, стоит уточнить, что это утверждение основано по большей части на теоретических тестах и гарантиях производителей, поскольку на сегодняшний день существует не так много электромобилей такого возраста, чтобы вывести реальную статистику.
Пока можно более-менее уверенно утверждать, что через 1–2 года эксплуатации ёмкость литиевых АКБ, а следовательно, и запас хода на одной зарядке, падают весьма незначительно, всего на 5–10 %. Причём на этом падение практически останавливается и, как свидетельствуют владельцы Ниссанов (старичков среди электромобилей), составляет не более 0,5 % в год.
Подобных показателей можно ожидать только при правильной эксплуатации аккумуляторной батареи. Для того чтобы продлить срок жизни вашей АКБ, следует соблюдать несколько простых правил:
- правильно заряжать и разряжать батарею;
- разумно использовать АКБ в холодное время года;
- соблюдать температурный режим эксплуатации;
- регулярно тестировать батарею с помощью специального программного обеспечения.
Отдельно хочется обратить внимание на то, что довольно болезненными для литиевых аккумуляторов являются так называемые «быстрые зарядки». Хотя это не значит, что ими нельзя пользоваться вовсе. Одна-две таких зарядки «за 30 минут» в неделю не окажут негативного эффекта, а вот злоупотребление подобным сервисом может в результате отрицательно сказаться на сроке жизни вашей АКБ.
Ну, и поскольку мы упомянули способ зарядки электромобилей, будет логично рассказать о всех возможных вариантах.
Кроме уже упомянутого быстрого способа зарядки, который делается на специальных АЗС, можно ещё тремя методами зарядить аккумулятор электрокара:
- Зарядка от обычной сети 220 Вольт. Самый простой, популярный, хотя и наиболее долгий способ.
- Зарядка переменным током. Для этого используется специальный кабель с внутренней защитой, входящий в комплектацию любого электромобиля.
- Зарядка от трёхфазной сети. Выполняется только на специальных АЗС.
Сейчас всё больше владельцев электромобилей задумываются об установке в собственном гараже полноценной зарядной станции. Но пока более 90 % заряжают свои машины самым простым и доступным способом – от обычной домашней электросети.
Можно ли ремонтировать или заменять литиевый аккумулятор?
Замена батареи доступна на всех без исключения моделях электромобилей. Правда, сделать это не так же просто, как сменить АКБ в обычном бензиновом авто.
Во-первых, в отличие от «бензиновых» аккумуляторов, клеммы которых практически универсальны и подходят к любому типу машины, батареи электрические могут отличаться расположением разъёмов даже в рамках одной марки. Примерно ту же ситуацию можно наблюдать и у аккумуляторов мобильных телефонов.
Во-вторых, зачастую батарея электромобиля включает в себя компьютерный блок, который соединяется с общими «мозгами» электрокара. Так что при смене батареи придётся ещё и «поколдовать» с программным обеспечением.
И, наконец, смена АКБ электромобиля в большинстве случаев происходит на подъёмнике, что является ещё одной причиной невозможности замены в домашних условиях.
Но на фоне этих минусов есть один огромный плюс: не обязательно менять всю батарею, достаточно просто заменить вышедшую из строя секцию. А это, как вы наверняка догадались, значительно проще, быстрее и дешевле.
Фактически замену секции можно считать своего рода ремонтом литиевого аккумулятора. Но стоит отметить, что это, пожалуй, единственный из возможных способов. Рекламируемая некоторыми автосервисами зарядка малым током скорее является профилактической мерой, чем полноценным методом восстановления изношенных АКБ.
Где можно приобрести аккумуляторы для электромобиля и сколько они стоят
Как и на всю современную технику, цены на аккумуляторы для электромобилей падают «не по дням, а по часам». Если в 2016 году секция на Ниссан стоила в районе 100 $ (таким образом, весь аккумулятор обходился примерно в 5000), то сегодня эта цифра снизилась практически вдвое.
Плюс на рынке появилось большое количество бывших в употреблении батарей, цены на которые зависят по большей части от вашего умения торговаться и жадности продавцов.
Приобрести литиевый аккумулятор можно у официальных производителей (если речь идёт о новых батареях) или найти среди частных объявлений, например на всемирно известной площадке еВау.
Утилизация старых АКБ
После замены аккумулятора электромобиля невольно возникает вопрос «А что же делать со старым?». К сожалению, однозначного ответа пока нет. Просто выбросить батарею на автосвалку кажется довольно глупым решением, поскольку в ней ещё остаётся запас ёмкости, пусть даже и недостаточный для использования на электромобиле.
Уже сейчас существуют программы, инициированные ведущими производителями электрокаров Теслой и Ниссан, позволяющие «переквалифицировать» старые литиевые АКБ в источники питания для дома. В совокупности с системой солнечных батарей такой вариант может стать достаточно интересным решением.
Правда, данная программа только набирает обороты, и говорить о её массовом применении ещё рано.
Так что пока отечественным владельцам электромобилей приходится включать народную смекалку и изобретать свои рецепты для «второй жизни» литиевых АКБ. И как знать, возможно, чья-то идея, воплощённая в домашнем гараже, и станет универсальным решением, которое раз и навсегда закроет вопрос утилизации аккумуляторов для электромобилей.