Samochód elektryczny w zimie? Oto zasięg i zużycie energii


Samochód elektryczny w zimie? Oto zasięg i zużycie energii

Samochód elektryczny i „topniejący zasięg” gdy na zewnątrz jest mróz? Trzeba obawiać się długiego postoju np. na autostradzie, gdy wydarzy się zator na drodze? Jak wygląda zużycie energii, ładowanie akumulatora w mroźną pogodę? O ile spada zasięg, gdy temperatura zimą jest ujemna? Co jest mitem, a co prawdą? Konkretne odpowiedzi podparte wynikami testów i pomiarów.

Zima 2026, i towarzyszący jej duży mróz na znacznej części Polski, okazała się dobrą okazją do weryfikacji szeroko powtarzanych wątpliwości i tez odnoszących się do użytkowania samochodu elektrycznego podczas niskiej, ujemnej temperatury. Pytania, które zamieściłem wyżej wynikają najczęściej z wątpliwości i niejasności jakie mają osoby zainteresowane zakupem i/lub użytkowaniem samochodu elektrycznego, nawet jeśli w odleglejszej przyszłości. Oczywiście, z pewnością ten artykuł nie odpowie na wszystkie pytania dotyczące zimowego użytkowania „elektryka”, zawsze możemy podyskutować w komentarzach. Nie jest też moim celem nikogo przekonywać do auta elektrycznego, możliwie sucho i bezemocjonalnie omawiam poszczególne zagadnienia ich dotyczące.

Zator na autostradzie i konieczność oczekiwania kilka godzin w samochodzie

Kilka tygodni temu głośno było o zatorze, jaki pojawił się na drodze ekspresowej S7 w związku z dużymi opadami śniegu (oczywiście w ujemnej temperaturze). Spowodowało to, że wielu kierowców zostało zmuszonych do kilkugodzinnego oczekiwania w swoich autach – pojawił się zator całkowicie blokujący ruch. W sieci pojawiło się oczywiście dużo głosów wskazujących, że taka sytuacja dla użytkowników aut elektrycznych miałaby być wręcz krytycznie niebezpieczna. Jak jest w rzeczywistości?

Samochody elektryczne wyposażone zwykle są w elektryczną nagrzewnicę, której zadaniem jest ogrzewanie kabiny podczas niskich temperatur. Tego typu urządzenie jest zbędne w autach spalinowych, których silniki generują duże ilości energii cieplnej, której i tak trzeba się pozbyć. W przypadku „elektryków” kilkukrotnie wyższa sprawność termiczna powoduje, że taki samochód musi po prostu zużywać energię zgromadzoną w akumulatorze trakcyjnym na produkcję energii cieplnej koniecznej do zapewnienia komfortu pasażerów wewnątrz kabiny. Jak dużo jest jej potrzebnej? Sprawdziłem to na przykładzie elektrycznego Volkswagena ID.7 Plus z akumulatorem 86 kWh (istotna uwaga: to auto w raportowanym zużyciu uwzględnia energię „skonsumowaną” przez klimatyzację/nagrzewnicę, jak i podgrzewanie akumulatora – to wcale nie jest oczywiste działanie, zwłaszcza w przypadku aut chińskich):

Zaparkowałem samochód na zewnątrz przy temperaturze wynoszącej od -14 do nawet -16 stopni Celsjusza. Efekt? VW ID.7 potrzebował średnio 2,4 kWh energii na godzinę, aby utrzymać nie tylko ciepło w kabinie, ale też podtrzymać działanie systemów pokładowych. Czy to dużo? To odpowiednik czajnika bądź żelazka działających non-stop w naszym domu. Tzw. farelki, czyli urządzenia elektryczne służące do pogrzania pomieszczeń pobierają podobne ilości energii. Tutaj istotnym aspektem jest oczywiście to, że w samochodzie następuje nieustająca wymiana powietrza, co oczywiście zwiększa zapotrzebowanie.

Na ile starczy prądu w „baterii”? W przypadku omawianego samochodu – Volkswagen ID.7 Plus 86 kWh z pompą ciepła – energii starczy na ~35 godzin licząc od 100% do 0 poziomu naładowania, ale to oczywiście nierealistyczny scenariusz. 50% pojemności akumulatora zużyjemy w ponad ~17 godzin. Lub jeszcze inaczej: 5 godzin postoju tego typu zużyje nam około 14 punktów procentowych akumulatora tego samochodu.

Czy może być gorzej lub lepiej w przypadku innych aut? Testowany Volkswagen ID.7 był wyposażony nie tylko w pompę ciepła, ale także ogrzewanie i chłodzenie akumulatora cieczą. To pierwsze urządzenie redukuje zużycie energii przy niskich temperaturach (proces ogrzewania powietrza jest nieco bardziej efektywny). Drugie zaś pozwala na sprawne podgrzanie akumulatora trakcyjnego przy niskich temperaturach. To w określonych sytuacjach zapobiega redukcji dostępnej w danej chwili energii zgromadzonej w akumulatorze. W mniej sprzyjającym przypadku – brak pompy ciepła i akumulator chłodzony powietrzem – zużycie energii może być nawet o kilkadziesiąt procent wyższe, a spadek dostępnej do użycia energii może być mierzalny (istotnie duży).

Szalenie ważna jest oczywiście ogólna pojemność akumulatora. Połowa z 86 kWh w Volkswagenie ID.7 wystarczy na zdecydowanie dłuższy postój, niż również połowa z np. ~50 kWh jakie ma wiele miejskich aut elektrycznych. Nie bez powodu są one jednak oznaczone jako „miejskie”.

Jak to się ma do auta spalinowego? Przy nieco mniejszym mrozie sprawdziłem Volkswagena Golfa 2.0 TSI, który zużywał około 0,84 l/h (tak, 0,84 litra benzyny na godzinę), co w przypadku tego auta – zbiornik paliwa 55 l – oznacza, że możemy tak stać przez ~65 godzin. Znacząco dłużej, niż w przypadku elektrycznego ID.7, także irracjonalnie długo.

Istotne w przypadku auta spalinowego są dwie kwestie: czy układ chłodzenia silnika (m.in. termostat) potrafi w taki sposób zarządzać obiegiem cieczy chłodzącej, by finalnie temperatura oleju silnikowego nie spadała (wyraźnie poniżej 90 stopni C)? W przypadku Golfa tego problemu nie było – tutaj zarządzanie chłodzeniem silnika jest mocno rozbudowane. Drugim tematem jest to czy, długotrwałe działanie silnika „na biegu jałowym” nie jest dla niego szkodliwe. Wielu ekspertów mówi, że wpływa to niekorzystnie (niskie ciśnienie oleju), ale też nie sądzę, by było to naprawdę istotnym problemem, jeśli mówimy o incydentalnych sytuacjach.

Zima i ujemna temperatura, a zasięg auta elektrycznego

Zacząć należy od tego, że zimą wszystkie auta mają większe zużycie/spalanie. To efekt wyższej gęstości powietrza, opadów (tak, w deszczu jest większe spalanie), jak i stosowania opon zimowych, które zwykle mają wyższe opory toczenia. W przypadku auta elektrycznego dochodzi jednak istotny – jak się wydaje – aspekt czyli konieczność podgrzewania kabiny (i ewentualnie akumulatora). O ile wzrasta zużycie energii w „elektryku” zimą?

Im wyższa prędkość, tym MNIEJSZY udział jest grzania kabiny w całkowitej ilości zużytej energii. To właśnie dlatego przy 140 km/h wzrost zużycia energii jest mniejszy niż przy 120 km/h. Nie miałem przeprowadzonych testów tego dokładnie ID.7 w letnich warunkach, ale testowałem Volkswagena ID7 z mniejszym akumulatorem 77 kWh, choć z tym samym silnikiem. Tamto auto wg testów WLTP zużywa podobne ilości energii i było testowane przeze mnie z oponami letnimi przy +7 stopniach Celsjusza. Jak więc wygląda w liczbach różnica w zużyciu energii i zasięgu dla Volkswagena ID.7 86 kWh dla temperatury -15 stopni Celsjusza?

  • Przy 120 km/h: zużycie większe o +24% = zasięg mniejszy o 24% (~350 zamiast ~435 km)
  • Przy 140 km/h: zużycie większe o +20% = zasięg mniejszy o 20% (~300 zamiast ~360 km)

W przypadku aut spalinowych, zużycie paliwa bywa większe zwykle o 10-15% przy tak niskiej temperaturze. Daję przedział, bo to zależy od konkretnego modelu auta i silnika, jego sterowania, a także – jak już wcześniej wspomniałem – warunków.

A miasto? W mieście zasięg nie jest aż tak kluczowy, choć to właśnie tutaj zaobserwujemy największy wzrost zużycia energii w przypadku auta elektrycznego. Rzeczywiście może ono być nawet kilkukrotnie wyższe, zwłaszcza jeśli będziemy jechać krótki dystans – np. 5 km – a samochód był zaparkowany na zewnątrz. Wykonałem dwa próbne przejazdy:

Polecam obejrzeć cały film zwracając uwagę na zmierzone zużycie energii na interesującym nas dystansie. Starałem się jechać tak, by cały czas średnia prędkość była możliwie podobna. Pozwoli to na porównanie zużycia energii zależnie od przejechanego dystansu.

Pierwszy przejazd dotyczył sytuacji, gdy auto było jeżdżone tuż przed wykonaniem pomiaru. Kabina była więc nagrzana, akumulator też raczej nie był „zziębnięty”. Drugi przejazd to z kolei ruszenie autem, które całą noc stało na zewnątrz przy mocno ujemnej temperaturze (start przy -19 °C) – bez wstępnego przygotowania. Bardzo dobrze widać, jak z wraz z przebytym dystansem średnie zużycie spada, a im więcej czasu upłynęło od startu, tym niższe jest zużycie chwilowe – widoczne gdy stoję na światłach – to oczywiście efekt ogrzewania kabiny oraz akumulatora.

Widoczna jest zasadnicza różnica w zużyciu energii między następującymi sytuacjami (wszystkie dane na przykładzie testowanego Volkswagena ID.7) przy mocno ujemnej temperaturze (poniżej -10 stopni Celsjusza):

  • start rozgrzanym autem i przejechanie dłuższego dystansu (np. 22 km): ~24 kWh/100 km,
  • start zimnym autem (parkowany na zewnątrz) i przejechanie dłuższego dystansu (np. 24 km): ~36 kWh/100 km,
  • start zimnym autem (parkowany na zewnątrz) i przejechanie krótkiego dystansu (np. 5 km): ~51 kWh/100 km,
  • start zimnym autem (parkowany na zewnątrz) i przejechanie ekstremalnie krótkiego dystansu (np. 3 km) głównie w korkach: 60 i więcej kWh/100 km.

Oczywiście w przypadku aut spalinowych także obserwujemy wyraźny wzrost zużycia paliwa w tego typu sytuacjach. Przykładowo w Golfie 2.0 TSI miałem nawet ~26 l/100 km po przejechaniu 4 km w dużych korkach. Ale wystarczyło pokonać dłuższy dystans – kilkanaście kilometrów – nawet takim samym tempem i już miałem ~15 l/100 km. Dla porównania, latem gdy silnik miałem rozgrzany na starcie, tym autem byłem w stanie w mieście uzyskać ~8 l/100 km przy ~22 km/h średniej prędkości. Przy prędkości ~14 km/h byłoby to raczej nie mniej niż 10/11 l/100 km.

Subiektywne kwestie: w elektrycznym ID.7 ciepło zrobiło się bardzo szybko we wnętrzu. Właściwie już po zajęciu miejsca za kierownicą (1 minutę montowałem kamerę) było mi na tyle ciepło, że nie potrzebowałem czapki. W spalinowym aucie trzeba jednak odczekać minimum kilka-kilkanaście minut. Elektryczny Volkswagen w żaden sposób nie protestował podczas porannego „rozruchu” na dużym mrozie. Benzynowy Golf także nie, ale nie byłbym taki spokojny w przypadku diesla.

Mała dygresja: weryfikacja „procentów” (poziomu naładowania akumulatora – SOC) między wieczorem, a rankiem, gdy auto stało na zewnątrz, nie ma większego sensu. Po pierwsze dlatego, że jeden pp. to stosunkowo duży przedział w przypadku dzisiejszych aut elektrycznych – ubytek może nie być widoczny między wysokim stanem 57%, a niskim stanem 57%. Po drugie, określenie ilości zgromadzonej energii w akumulatorze polega na pomiarze napięcia na poszczególnych celach. Napięcie bez obciążenia może być wysokie, ale szybko może spaść, gdy zaczniemy jechać.

Ładowanie na mrozie

Zima i niskie temperatury nie pomagają również w kwestii ultraszybkiego ładowania samochodu elektrycznego. Aby uzyskać dużą moc ładowania, akumulator musi mieć określoną temperaturę. Jak wysoką? To już zależy od konkretnego typu zastosowanych ogniw oraz tego, w jaki sposób producent samochodu zaprojektował układ sterujący „baterią” (BMS). Trzeba też mieć na względzie, że w warunkach zimowych często następuje rozgrzewanie akumulatora na początku procesu ładowania, co może zabierać kilka-kilkanaście kW. Jak to wyglądało w przypadku Volkswagena ID.7 86 kWh?

Obydwa pomiary wykonałem bez wstępnego przygotowania akumulatora do ładowania. Przy „zerze” ładowanie odbywało się z pełną prędkością już od samego startu. Dosyć szybko zobaczyłem moc ładowania sięgającą ~200 kW. Zwracam uwagę, że nawet blisko 100% moc ładowania była wysoka (60-35 kW), co wskazuje, że akumulator Volkswagena ID.7 ma dosyć duży bufor powyżej 100% naładowania użytecznej części. Od 10 do 80% naładujemy w 25 minut, co jest bardzo dobrym wynikiem.

Przy mocno ujemnej temperaturze (-15°C) maksymalna moc ładowania wyraźnie już spada, sięgając maksymalnie raczej 110 kW. To oczywiście istotnie wydłuża czas ładowania. W ~22 minuty naładowałem ~43 pp. (od 21 do 63%). To oczywiście jest wyraźnie gorszy rezultat niż przy mniejszym mrozie, ale też nie ma dramatu – ładowanie będzie dłuższe o około 50-60%. Wiemy jednak, że wiele aut elektrycznych nie radzi sobie tak dobrze jak testowany Volkswagen ID.7. Raportowane są sytuacje, że przy dużym mrozie moc ładowania spada do kilkudziesięciu, a czasem wręcz literalnie kilkunastu kW.

Podsumowanie

Czy zasięg auta elektrycznego spada zimą? Tak. Czy jest to istotnie duży i ponadnormatywny spadek w trasie? Elektryczny Volkswagen ID.7 pokazuje, że nie. Wzrost zużycia wynosi zwykle 10-20% (o kilka pp. więcej niż w przypadku auta spalinowego), a ładowanie jest wolniejsze dopiero przy bardzo dużym mrozie. Czy bardzo duże zużycie energii w mieście w aucie elektrycznym jest prawdą? Może być prawdą, zwłaszcza jeśli parkujemy samochód na zewnątrz i planujemy przejechać bardzo krótki dystans (np. do 5 km). Wówczas można zobaczyć 50 kWh/100 km lub więcej, gdzie latem będzie to raczej ~15-20 kWh/100 km. Czy w aucie elektrycznym trzeba się bać kilkugodzinnego, wymuszonego postoju podczas dużego mrozu np. na zablokowanej autostradzie? Zdecydowanie nie, bo nawet mając akumulator w połowie naładowany (w przypadku testowanego Volkswagena ID.7) energii starczy na ~17 godzin takiego postoju, w trakcie którego będziemy mieć ciepło i komfortowo w kabinie.

Nie ma jednak wątpliwości, że nie każdy samochód elektryczny jest tak dobrze przygotowany do warunków zimowych. Kluczowa jest tutaj obecność pompy ciepła, a także techniczna możliwość ogrzewania akumulatora. To m.in. dzięki tym elementom Volkswagen ID.7 wypadł w naszych testach bardzo dobrze i radził sobie należycie z ujemną temperaturą, ale tak być nie musi – i wiemy, że nie jest – w przypadku każdego innego auta elektrycznego. Warto więc sprawdzić jak dany model auta elektrycznego zachowuje się w warunkach zimowych.

 

Spodobało Ci się? Podziel się ze znajomymi!

Pokaż / Dodaj komentarze do:

Samochód elektryczny w zimie? Oto zasięg i zużycie energii
 0