Jedną z najczęściej podnoszonych obaw związanych z użytkowaniem samochodów elektrycznych jest wpływ szybkiego ładowania na żywotność baterii trakcyjnej. Wątpliwości te można częściowo rozwiać, analizując warunki gwarancji oferowane przez producentów. W samochodach osobowych standardem jest dziś ochrona na poziomie pięciu do ośmiu lat lub 150 do 180 tys. km przebiegu, przy czym większość producentów zastrzega minimalną pojemność na poziomie 70 do 80 proc. wartości początkowej. W pojazdach ciężarowych i specjalistycznych gwarancje bywają istotnie dłuższe, sięgając ponad miliona kilometrów, choć są one ściśle uzależnione od profilu eksploatacji i zapisów w umowie.

Aby lepiej zrozumieć, skąd bierze się odporność nowoczesnych akumulatorów na intensywne ładowanie, warto przyjrzeć się procesowi projektowania i testowania ogniw u jednego z globalnych liderów rynku.

CATL czyli Contemporary Amperex Technology Co. Limited, powstał w 2011 roku w Chinach jako spin off Amperex Technology Limited, producenta baterii do elektroniki użytkowej. Firma szybko skoncentrowała się na rozwoju i produkcji akumulatorów litowo-jonowych do pojazdów elektrycznych oraz systemów magazynowania energii. Dziś jest jednym z największych dostawców ogniw trakcyjnych na świecie, współpracując z wieloma globalnymi koncernami motoryzacyjnymi. Niedawno uruchomiono również produkcję ogniw w zakładzie na Węgrzech, którego odbiorcą jest między innymi BMW.

Przeczytaj też: Dezinformacja niszczy rynek pomp ciepła

CATL opublikował materiał wyjaśniający zasady działania baterii NMC (litowo-niklowo-manganowo-kobaltowe), których żywotność powinna rozwiać obawy elektromobilnych sceptyków. Producent wyjaśnia, że w środku baterii znajdują się dwie elektrody – anoda i katoda – między którymi przemieszczają się jony litu. Klucz do trwałości tkwi w materiałach: odpowiednia struktura katody, stabilny elektrolit oraz warstwa ochronna (tzw. SEI) sprawiają, że nawet przy wysokim obciążeniu chemia baterii pozostaje stabilna i nie degraduje się zbyt szybko. O różnicach między ogniwami LFP i NMC pisałam przy okazji zapowiedzi ogniw ze stałym elektrolitem fińskiego startupu Donut.

Przeczytaj też: Unia stawia na produkty Made in Europe

Chińska firma przywołuje własne testy, z obciążeniem prądem 5C. To techniczny sposób określania szybkości ładowania względem pojemności baterii. 1C oznacza naładowanie od 0 do 100 proc. w około godzinę. 5C oznacza teoretycznie pięciokrotnie większą moc – czyli pełne ładowanie w około 15 minut. W praktyce samochody nie ładują się cały czas z maksymalną mocą, ale wskaźnik 5C pokazuje, że ogniwo jest przystosowane do bardzo wysokich prądów bez nadmiernego zużycia.

Nad wszystkim czuwa BMS, czyli Battery Management System – elektroniczny „menedżer” baterii. To komputer, który kontroluje temperaturę, napięcie i poziom naładowania każdego ogniwa w pakiecie. Jeśli któreś zaczyna się nagrzewać, system uruchamia chłodzenie. Jeśli napięcia między ogniwami się różnią, BMS je wyrównuje, aby całość pracowała równomiernie. Dzięki temu bateria nie tylko ładuje się szybko, ale też starzeje się wolniej i bezpieczniej.

Właśnie połączenie odpowiedniej chemii, odpornej konstrukcji i inteligentnego zarządzania sprawia, że ultraszybkie ładowanie nie musi oznaczać krótszego życia akumulatora. Firma wylicza, na przykładzie baterii CATL L5C przystosowanej do ultraszybkiego ładowania, zachowuje ona 80 proc. pojemności po 1,4 tys. pełnych cykli rozładowania i ładowania 5C w temperaturze 60°C. Zatem jeżeli jedno ładowanie odpowiada 600 km zasięgu, to mamy tu równowartość 840 tys. km ciągłej jazdy w palącym słońcu.

Przeczytaj też: Norwegowie nową nadzieją bateryjną Europy

CATL podje, że w mniej wymagających warunkach, czyli dwudziestu kilku stopniach Celsjusza, te same ogniwa przekraczają 3 tys. cykli ładowania i rozładowania. To 1,8 miliona kilometrów zasięgu – ponad sześciokrotność średniej branżowej. Można więc przypuszczać, że akumulator trakcyjny przeżyje samochód.

Tak jak wspomniałam, chiński producent zakłada ubytek pojemności akumulatora po pewnym czasie. To zakładają też inni producenci i uszczegóławiają w warunkach gwarancji. Zazwyczaj jest on wyliczony na 70 do 80 proc. pierwotnej pojemności. Zatem jeśli auto początkowo miało 400 km zasięgu, po 8 latach użytkowania i zakładanej degradacji na poziomie 30 proc. zasięg będzie wynosił ok. 280 km. Jeśli początkowo startowalibyśmy z zasięgiem 500 km, to po gwarancji mogłoby ich już zostać 350. Natomiast widać, po pierwszych latach użytkowania, że degradacja baterii jest znacznie mniejsza niż zakładają producenci.