Indledning

Elbilrevolutionen har medført mange ændringer i, hvordan vi betjener, oplader og forstår kørselsdynamikken. Som med al ny teknologi bør der være en periode, hvor man tilpasser sig og lærer at bruge den. For de nyeste og kommende elbilbrugere er det mest mærkelige selve opladningen. Selv om det er ret nemt at sætte bilen til opladeren, er der et par særlige aspekter ved opladningsprocessen, som alle elbilsejere bør kende til. Et af de mest interessante er effekten af koldt vejr på opladningstiden og batteriets ydeevne. Det er det perfekte tidspunkt at diskutere dette, da vinteren er over os, og de fleste af vores kunder bor i kontinentale klimaer. Det betyder, at de vil opleve forskellige opladningstider og varierende ydelse fra deres batteridrevne køretøjer, når udendørstemperaturen nærmer sig frysepunktet. Så lad os forklare, hvorfor det tager længere tid at oplade en elbil om vinteren, og hvad fysikken bag det er. 

Litium-ion-batterier vs. koldt vejr

Uanset hvilken type elbil du bruger, batteriets størrelse eller modelår, vil koldt vejr altid påvirke batteriets ydeevne. Litium-ion-batterier er særligt udsatte overfor lave temperaturer, og da denne batteriteknologi er dominerende i moderne elbilmodeller, betyder det, at problemet er udbredt. 

Litium-ion-batterier fungerer optimalt ved en temperatur på mellem 20 °C og 25 °C. I de fleste kontinentale klimaregioner er udetemperaturerne om efteråret, vinteren og foråret langt under det ideelle område, især om natten. Det påvirker alle køretøjer, især dem, der er parkeret udenfor. Når temperaturen falder, bliver elektrolytterne i batteriet mere tyktflydende, hvilket bremser strømmen af ioner mellem anoden og katoden. Det reducerer batteriets evne til at lagre og frigive energi, hvilket har direkte indflydelse på både ydeevnen og opladningshastigheden. 

Hvad sker der inde i elbilens batteri, når temperaturen er lav?

• Langsommere kemiske reaktioner

Hovedproblemet med koldt vejr og batterier er, at de kemiske reaktioner inde i batteriet bliver langsommere, når temperaturen falder. Litium-ion-batterier er afhængige af, at litium-ioner bevæger sig mellem anoden og katoden for at generere og lagre energi. Kolde temperaturer bremser denne bevægelse og reducerer batteriets effektivitet.

• Øget intern modstand 

Kolde temperaturer gør det ganske enkelt sværere for batteriet at udføre sit arbejde. Batteriets indre modstand øges, hvilket betyder, at det skal arbejde hårdere for at lagre og frigive energi. Det reducerer effekten betydeligt og får batteriet til at miste opladning hurtigere end under varmere forhold.

• Reduceret kapacitet

Et batteris kapacitet reduceres i kolde temperaturer. Det betyder, at selv når batteriet er fuldt opladet, vil det ikke kunne levere samme rækkevidde som ved moderate eller varme temperaturer. Det skyldes den reducerede effektivitet i energioverførslen i kulden.

• Energitab på grund af opvarmningsbehov

Elbiler bruger ofte mere energi i de kolde måneder til at opvarme kabinen og styre batteriets temperatur, hvilket yderligere belaster den tilgængelige effekt og reducerer rækkevidden. I elbiler leverer batteriet energi til alt, fra bevægelse, lys, lyde og opvarmning. 

Hvad man skal vide om opladning i koldt vejr

Når man ved alt det ovenstående, er det til at forstå, hvorfor batterierne reagerer langsomt i vinterkulden. Når du tilslutter din batteridrevne bil til opladeren, sker der følgende.

• Aktivering af batteriets varmesystem

Moderne elbiler er udstyret med batteristyringssystemer, der forsøger at regulere batteripakkens temperatur. Når temperaturen falder under en bestemt tærskel, aktiveres disse systemer og bruger energi til at opvarme batteriet til en optimal opladningstemperatur. Denne proces sikrer, at batteriet ikke tager skade af at blive opladet ved en for kold temperatur, men den forlænger også opladningstiden.

• Nedsat opladningseffektivitet

Som tidligere nævnt øger koldt vejr den indre modstand i litium-ion-batterier. Når du tilslutter din elbil i koldt vejr, kan batteriet muligvis ikke absorbere energi så hurtigt på grund af denne modstand. Den reducerede effektivitet medfører langsommere opladningshastigheder, især i de indledende opladningsfaser.

• Begrænsninger ved hurtigopladning i koldt vejr

Hurtigladestationer, som dem der findes på mange rastepladser, tankstationer eller indkøbscentre, tilbyder høje effektniveauer for at oplade batterierne hurtigt. De fleste elbiler vil dog begrænse den mængde strøm, de trækker fra hurtigopladere under kolde forhold, for at forhindre potentielle skader på batteriet. Mens det måske kun tager 30 minutter at nå 80 % opladning om sommeren, kan den samme hurtige opladning tage meget længere tid om vinteren.

• Forkonditionering af batteriet

Nogle elbiler har en funktion, der hedder forkonditionering af batteriet. Det svarer til at varme motoren op i en benzindrevet bil før en køretur, men for dit batteridrevne køretøj. Den opvarmer batteriet før opladning, hvilket kan hjælpe med at reducere de negative virkninger af kolde temperaturer på opladningstiden. Forkonditionering kræver dog også energi og tid, hvilket fører til en længere samlet opladningsproces.