Der Winter kommt und wenn Sie ein Elektrofahrzeug besitzen, müssen Sie sich darauf vorbereiten – aber warum?
Nun, weil die Leistung Ihres Elektrofahrzeugs ihren Tribut fordert, wenn die Temperatur zu sinken beginnt, und Es gibt einige wichtige Dinge, die Sie über die Verwendung und Pflege Ihres Elektrofahrzeugs wissen sollten Winter.
Wie viel Reichweite verliert Ihr Elektrofahrzeug durch kaltes Wetter?
Wenn Sie ein Smartphone unter kalten Bedingungen verwendet haben, wissen Sie, dass die Akkuleistung leidet, wenn die Temperatur unter Null fällt.
Da Elektrofahrzeuge ähnliche Batteriechemien verwenden, nimmt auch ihre Leistung mit sinkender Temperatur ab. Nicht nur das, laut Tests, die von der durchgeführt wurden American Automobile Association (AAA) im Jahr 2019 [PDF] verringerte sich die Reichweite um 12 Prozent bei 20 Grad Fahrenheit im Vergleich zu 75 Grad Fahrenheit. Diese Verringerung der Reichweite erhöhte sich auf 41 Prozent, wenn die Kabinenheizung verwendet wurde.
Daher kann man mit Sicherheit sagen, dass die Reichweite Ihres Elektrofahrzeugs abnimmt, wenn das Wetter draußen kalt ist, aber warum passiert das?
Nun, es gibt zwei Hauptfaktoren, aber bevor wir darauf eingehen, versuchen wir, Lithium-Ionen-Batterien zu verstehen.
Wie funktionieren Lithium-Ionen-Batterien?
Einfach gesagt, die Batterie Ihres Fahrzeugs wandelt chemische Energie in elektrische Energie um. Dazu werden drei Dinge verwendet: Kathode, Anode und Elektrolyt.
Die Anode bildet den Minuspol der Batterie und weist eine hohe Dichte an elektronenreichen Lithiumatomen auf. Diese Atome sind in einer Graphitschicht gefangen und wollen ihr Valenzelektron loswerden, um stabil zu werden. Diese Tendenz von Atomen, Elektronen zu verlieren, ist als Elektropositivität bekannt, und Lithium ist ein Metall und daher sehr elektropositiv.
An der Kathode haben wir Kobaltoxid, das den positiven Anschluss bildet. Dieser Anschluss ist positiv geladen, da die Kobaltatome Elektronen an Sauerstoff abgegeben haben und eine hohe Tendenz haben, Elektronen aufzunehmen. Diese Tendenz eines Atoms, Elektronen aufzunehmen, wird als Elektronegativität bezeichnet.
Zusammenfassend wollen die Lithiumatome an der Anode Elektronen abgeben, während das Kobalt an der Kathode Elektronen aufnehmen möchte. Aus diesem Grund bewegen sich Elektronen vom Minuspol zum Pluspol, und diese Bewegung der Elektronen erzeugt Strom.
Zusätzlich wird zwischen Anode und Kathode ein Elektrolyt eingebracht, der den Lithium-Ionen die Bewegung von der Anode zur Kathode ermöglicht.
Der oben genannte Vorgang findet beim Entladen statt, und genau das Gegenteil geschieht beim Laden des Akkus.
Warum verringert sich die Reichweite Ihres Elektrofahrzeugs im Winter?
In einer hypothetischen Umgebung sollte die obige Reaktion nun ewig laufen, aber wie wir alle wissen, halten Batterien nicht ewig. Dies ist auf andere Reaktionen zurückzuführen, die die elektronenreichen Lithiumatome verbrauchen und die Batterieleistung beeinträchtigen. Diese Reaktionen laufen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bei unterschiedlichen Temperaturen ab.
Zellhersteller definieren daher einen Temperaturbereich, in dem Batterien optimal funktionieren können. Bei Lithium-Ionen-Akkus liegt die Entladetemperatur zwischen -4 und 140 Grad Fahrenheit, während der Ladebereich zwischen 0 und 45 Grad Fahrenheit liegt.
Dies zeigt deutlich, dass Lithium-Ionen-Akkus sich bei Minusgraden entladen können, aber gleichzeitiges Aufladen nicht empfohlen wird. Außerdem bieten Lithium-Ionen-Akkus die beste Entladungsleistung bei Raumtemperatur, und in Extremsituationen lässt ihre Leistung nach.
Der Grund für diese Verschlechterung ist wie folgt.
Wenn Sie Ihren Lithium-Ionen-Akku aufladen, zieht das Ladegerät Lithium-Ionen aus der Kathode, wandelt sie durch Hinzufügen eines Elektrons in Lithiumatome um und bettet sie in das Graphit auf der Kathode ein.
Wenn die Temperatur sinkt, interkalieren die Lithiumatome nicht im Graphit; Stattdessen beschichten sie die Oberfläche der Anode und verursachen eine Lithiumbeschichtung. Dieses Phänomen der Lithiumplattierung wandelt die ansonsten elektropositiven Lithiumatome in ein inertes Metall um. Dadurch sinkt die Anzahl der Lithiumatome, die zur Bereitstellung freier Elektronen zur Verfügung stehen, was die Leistung der Batterie verringert.
Die Lithiumbeschichtung nimmt zu, wenn ein hoher Ladestrom verwendet wird.
Andererseits müssen sich die Lithium-Ionen beim Entladen Ihrer Batterie von der Anode zur Kathode bewegen. Während dieses Vorgangs müssen sich die Ionen durch den Elektrolyten bewegen, aber wenn die Temperatur sinkt, verlangsamt sich dieser Vorgang, da der Widerstand des Elektrolyten zunimmt. Diese Erhöhung des Widerstands verringert die Reichweite Ihres Elektrofahrzeugs.
Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren ist die Batterie dafür verantwortlich, die Kabine bei kaltem Wetter warm zu halten. Aus diesem Grund muss die Batterie sowohl das Fahrzeug als auch die Heizung betreiben, was die Reichweite weiter verringert.
10 Dinge, die Sie tun können, um Ihr EV-Erlebnis im Winter zu verbessern
Nachdem wir nun ein grundlegendes Verständnis dafür haben, warum die Leistung Ihres Elektrofahrzeugs abnimmt, wenn die Temperatur unter Null fällt, können wir uns ansehen, wie Sie Ihr Elektrofahrzeug-Erlebnis im Winter verbessern können.
1. Laden Sie Ihr Elektrofahrzeug bei kalten Temperaturen nicht schnell auf
Wie bereits erwähnt, ist die Lithiumbeschichtung bei kaltem Wetter der größte Feind einer Batterie. Nicht nur das, sondern das Phänomen nimmt zu, wenn der Ladestrom hoch ist.
Daher wird empfohlen, dass Sie Ihr Elektrofahrzeug nicht schnellladen sollten, wenn die Umgebungstemperatur unter dem Gefrierpunkt liegt
2. Laden Sie Ihr Elektrofahrzeug nachts langsam auf
Wenn Sie mit Ihrem Elektrofahrzeug längere Strecken zurücklegen möchten, laden Sie es am besten nachts mit Ladestufe 1 bis zum Rand auf. Dadurch erhalten Sie morgens nicht nur eine volle Ladung, sondern auch einen langsamen Ladestrom, der den Akku nicht beschädigt.
Nicht nur das, auch wenn Sie keine beheizte Garage zum Aufladen Ihres Elektrofahrzeugs haben, hält das langsame Aufladen Ihre Batterie warm und schützt sie vor kalten Wetterbedingungen.
3. Seien Sie auf eine längere Ladezeit vorbereitet
Da der Elektrolyt Ihrer Batterie bei kälterem Wetter träge wird, dauert das Aufladen länger. Stellen Sie sich daher beim Laden bei kälteren Wetterbedingungen auf eine längere Ladedauer ein.
4. Lassen Sie Ihren Akku bei kaltem Wetter nicht entladen
Wenn Sie Ihr Fahrzeug längere Zeit nicht benutzen, wird empfohlen, es vor der Einlagerung auf 70 Prozent aufzuladen. Dadurch werden die Reaktionen verringert, die die Gesundheit Ihres Akkus beeinträchtigen.
Darüber hinaus sollten Sie Ihr Fahrzeug nachts nicht mit einem niedrigen Batterieprozentsatz stehen lassen, da dies der Gesundheit Ihrer Batterie schadet.
5. Parken Sie Ihr Fahrzeug in beheizten Räumen
Wenn Sie eine Garage haben, in der Sie Ihr Auto nachts abstellen können, ist es ratsam, die Umgebungstemperatur zwischen 20 und 22 Grad Celsius zu halten.
Auf diese Weise werden die internen Reaktionen reduziert, die die Batterie Ihres Elektrofahrzeugs beeinträchtigen, und über einen längeren Zeitraum eine bessere Batterieleistung bieten.
6. Heizen Sie Ihr Elektroauto vor, bevor Sie losfahren
Bevor Sie zur Arbeit fahren, heizen Sie Ihr Auto am besten langsam vor, während Sie Ihre täglichen Aufgaben erledigen. Dies würde Sie nicht nur warm halten, wenn Sie ausgehen, sondern da das Auto langsam aufgeheizt wird, wird der Akku beim Fahren nicht stark beansprucht.
Darüber hinaus können Sie das Ladegerät auch an Ihr Auto anschließen, während Sie es heizen, sodass der Strom aus dem Ladegerät und nicht aus den Batterien gezogen wird, was Ihnen mehr Reichweite für den Tag bietet.
7. Halten Sie die Hitze auf niedrig
Wenn Sie im Winter einen Roadtrip planen, ist die Standheizung Ihres Autos der größte Feind der Batterie. Obwohl es Sie warm hält, verringert es die Reichweite Ihres Akkus.
Statt die Heizung auf Vollgas zu geben, nutzen Sie daher am besten die Sitz- und Lenkradheizung, um Hände und Körper warm zu halten. Das könnte Erhöhen Sie Ihre EV-Reichweite, und Sie müssen Ihr Fahrzeug nicht so oft aufladen.
8. Verwenden Sie niedrigere Stufen der Regenerationsunterbrechung
Die meisten Elektrofahrzeuge bieten unterschiedliche Stufen an regeneratives Bremsen. Dadurch kann das Elektrofahrzeug aufgeladen werden, wenn seine Bremsen betätigt werden. Wenn Sie jedoch bei kaltem Wetter fahren, kann eine höhere Regeneration dazu führen, dass Ihr Fahrzeug auf schneebedeckten Oberflächen ins Schleudern gerät.
Außerdem würde das hohe Maß an regenerativem Bremsen der Batterie hohe Ströme zuführen, die sie aufgrund der kälteren Temperaturen beschädigen könnten.
9. Verwenden Sie den Eco-Modus
Wenn Sie kein Drag Race mit Ihrem Elektrofahrzeug planen, schalten Sie am besten den ECO-Modus ein, wenn das Wetter draußen kalt ist. Dies würde eine bessere Reichweite bieten und die Belastung Ihres Akkus verringern – was zu einem besseren Zustand des Akkus führen würde.
10. Gehen Sie die Checkliste für Verbrennungsmotoren (ICE) durch
Obwohl das Fahren an Elektrofahrzeug ist eine andere Erfahrung als ein ICE, es hat immer noch externe Komponenten wie Reifen und Scheibenwischer, die bei kaltem Wetter nicht gut abschneiden. Daher wird empfohlen, sich ein neues Paar Scheibenwischer und Winterreifen zu besorgen.
Ist es sicher, ein Elektrofahrzeug bei Frost zu fahren?
Ein Elektrofahrzeug bietet den Nutzern ein anderes Fahrerlebnis und kommt mit vielen Schnickschnack daher. Allerdings ist kaltes Wetter die Achillesferse eines Elektrofahrzeugs, da es die Chemie des Batteriepakets behindert, das es antreibt.
Besitzer von Elektrofahrzeugen können das Beste aus ihren Fahrzeugen herausholen, die mit intelligenten Batteriemanagementsystemen und den besten Handhabungspraktiken für Elektrofahrzeuge ausgestattet sind.
