Je degradácia batérií v elektromobiloch zbytočným postrachom? Ak by ste sa na to spýtali majiteľa elektromobilu Kia e-Niro modelového roku 2019, tak by ste sa dozvedeli že áno. Diagnostika v servise KIA pri meraní zdravia batérie totiž vykázala hodnotu 100 %. To by malo znamenať, že najazdenie 98 500 kilometrov nemalo žiaden negatívny dopad na celkovú kapacitu batérie.
Hodnota State of health (SOH), ktorá obvykle porovnáva celkovú kapacitu novej batérie s aktuálnou celkovou kapacitou, podľa diagnostiky servisu tvrdí, že stav je jedna k jednej. Žiaden pokles, žiadna degradácia.
Podrobnejší výpis stavu jednotlivých článkov batérie potom prezrádza, že k čiastočnej degradácii došlo len na jedinom jednom z nich. Konkrétne sa dozvedáme, že napätie článku batérie 89 má celkovú hodnotu 3,58 V namiesto pôvodných 3,6 V. To je ale všetko, čo sa v tomto smere dozvedáme. Nosná informácia je stále tá, že podľa predmetného servisu ani takmer 100 000 km nemalo spôsobiť žiadnu degradáciu batérie. Táto skutočnosť mala prekvapiť majiteľa, ale vraj aj samotný servis. A to právom.
Vzhľadom na to, že elektromobil má podľa protokolu za sebou 555 nabíjaní na AC nabíjacích staniciach s celkovým časom nabíjania 3424 hodín, ako aj statný počet najazdených kilometrov s využívaním DC nabíjania, je veľmi pravdepodobné, že na batérii sa to nejakým spôsobom musí prejaviť. Ako nám prezradil majiteľ predmetného elektromobilu, nabíjanie v drvivej väčšine prípadov vykonáva doma, no počas dovoleniek a dlhších ciest siaha po rýchlom nabíjaní na DC staniciach. Súčasne sa ale drží toho, že po troch rýchlych nabíjaniach sa snaží to ďalšie vykonať už na pomalej nabíjacej stanici.
Svojim elektromobilom jazdí od októbra 2020 a to prevažne v našich poveternostných podmienkach, približne od -10 °C do vysokých letných teplôt. Denne absolvuje 150 kilometrov po diaľnici, kedy využíva tempomat na udržiavanie diaľničných rýchlostí, takže na nejakú tú jazdu na spotrebu sa skutočne nehrá. Čo sa týka dovolenkových jázd, ako typické destinácie spomína horské lyžovačky, Taliansko a Chorvátsko.
Na to, že degradácia batérie pri moderných elektromobiloch nie je veľkým problémom vo svojich videách a blogoch opakovane poukazuje aj Ľuboš Petrovič. Na svojom elektromobile po najazdení 119 511 kilometrov nameral degradáciu kapacity batérie na úrovni len 1,1 %. Podobnú hodnotu pritom zaznamenal aj pri skoršom overovaní stavu batérie po najazdení 92 000 kilometrov.
V jeho prípade ale meranie degradácie batérie prebieha úplne inak než nejakým odčítaním hodnoty. Batérie sa nabije doplna, reálnou jazdou sa postupne míňa čo najbližšie k nulovej hodnote, pričom softvér sleduje celý tento priebeh a následne ho vyhodnotí. Druhou časťou testu je opätovné nabitie batérie a sledovanie koľko energie bola schopná prijať na dosiahnutie plnej kapacity. Namerané hodnoty sa porovnajú s hodnotou, ktorú výrobca uvádza pre nové vozidlo. Priebeh takéhoto merania si môžete pozrieť na videách priložených nižšie.
Netreba ale zabúdať na to, že v obidvoch prípadoch ide o mladé elektromobily – čas pri degradácii batérií zohráva taktiež veľkú rolu. Niečo ako nulovú degradáciu po 98 500 km je treba brať s poriadnou rezervou. Bez ohľadu na to, že niečo také tvrdí autorizovaný servis. Pozadie je totiž dosť komplikované. Hodnotu SoH, ktorú uvádza protokol zo servisu je možné považovať len za veľmi orientačnú vec, nie nejaký presný indikátor aktuálnej kapacity batérie. Ako upozornil čitateľ Fero, jeho 7 rokov starý elektromobil má SOH 99% ale kapacitne je na úrovni cca 85%.
Ďalším článkom rovnice je celková kapacita batérie, ktorá je typicky o niečo vyššia než využiteľná kapacita. Celková kapacita batérie elektromobilu je napríklad 67,5 kWh, pričom tá využiteľná len 64,0 kWh. Nachádza sa tu teda používateľsky nevyužiteľná rezerva – “buffer”. Ako ďalej upozorňuje Fero, “počas starnutia akumulátora sa jeho použiteľná kapacita zmenšuje a BMS ju dopĺňa na úkor toho buffra. Čiže po pár rokoch sa buffer minie a až potom začne uberať použiteľnú kapacitu.” Netreba zabúdať ani na fakt, že batéria nestráca kapacitu lineárne počas svojej životnosti.
Ďalšie možné pozadie nameranej hodnoty približuje čitateľ s prezývkou “oštiepok”, ktorý taktiež upozorňuje na prítomnosť “rezervy” vo forme takzvaného buffera.
Nie je fyzikálne reálne aby Li-Ion mal po 100000km tj po cca 400 plných cykloch a cca 3 rokoch prevádzky nulovú degradáciu batérie.
To čo ukazuje test v KIA servise nemôže byť skutočná kapacita batérie ale využiteľná kapacita, ktorá sa dá v priebehu degradácie dá zvyšovať tým, že sa zníži dolný buffer a zvýši horný buffer. Žiadny elektromobil nevyužíva plnú kapacitu batérie ktorá je merania definovaným spôsobom v špecifikácii výrobcu. Horný buffer slúži na zníženie degradácie časom a pri zvýšených teplotách. Dolný buffer zaisťuje aby aj pri veľkom vybití batérie neklesali dynamické vlastnosti elektromobilu.
