SamochodyElektryczne.org

Rowery elektryczne

Porównanie zużycia energii samochodów elektrycznych z 2013r.

Artykuł stanowi próbę porównania zużycia energii samochodów elektrycznych dostępnych w sprzedaży lub wprowadzanych na rynek w Europie u schyłku 2013r.

Zasięgi samochodów elektrycznych, szczególnie te podawane w specyfikacjach, z uwagi na dosyć optymistyczne założenia zużycia energii są kwestią dosyć wrażliwą. Z jednej strony mogą zniechęcać potencjalnych nabywców, a z drugiej strony są łatwym celem ataków osób nieprzychylnych elektryfikacji, które dodatkowo przedstawiają auta elektryczne tak jakby miały się one rozładować tuż po opuszczeniu posesji.

Jedną z zasadniczych przyczyn różnic między danymi katalogowymi, a rzeczywistością są charakterystyki testów służących do oceny. Prym pod tym względem wiedzie absurdalnie optymistyczny japoński cykl JC08. W Europie powszechnie stosowany jest cykl New European Driving Cycle (NEDC), który także jest zbyt mało energochłonny i nie oddaje rzeczywistego zużycia energii dla przeciętnych warunków, stanowiąc raczej wariant optymistyczny. Problem ten dotyczy również samochodów spalinowych, dla których powszechnie uważa się, że katalogowe dane spalania są zaniżone - oczywiście można je osiągnąć, ale nie są one osiągane przez przeciętnego kierowcę w przeciętnych warunkach.

Nieadekwatność wyników NEDC w stosunku do rzeczywistych warunków oznacza, że nie należy podawanych wartości przyjmować jako rzeczywiste, a same wyniki używać jedynie po porównań między poszczególnymi modelami (zawyżenie osiągów będzie mniej więcej proporcjonalne dla samochodów tej samej klasy).

Zasięgi i zużycie energii według NEDC

Nissan Leaf 2013 Nissan Leaf 2013

Przyglądając się danym dla cyklu NEDC oraz nominalnym ilościom energii w pakietach akumulatorów okazuje się, że praktycznie wszystkie współczesne miejskie samochody elektryczne z dosyć dużym zapasem mieszczą się poniżej 15 kWh/100 km. Zasięgi niektórych modeli dochodzą, a niekiedy nawet przekraczają 200 km.

Najlepiej sprzedający się samochód elektryczny na świecie - Nissan Leaf, na pakiecie około 24 kWh jest rzekomo w stanie przejechać 199 km. Taki zasięg i zużycie energii 12 kWh/100 km jest oczywiście możliwe do osiągnięcia, ale typowo jest to raczej około 150 km lub około 100 km w zimie - (wcześniejszy wpis).

Porównanie zużycia energii aut elektrycznych (NEDC)
Tesla Model S Tesla Model S

Świetne rezultaty odnotowuje również Tesla Model S, który oceniono na 16 kWh/100 km w przypadku wersji z pakietem 60 kWh oraz 17 kWh/100 km w przypadku wersji z pakietem 85 kWh. Ten doskonały wynik, osiągnięty mimo wysokiej masy, najprawdopodobniej jest owocem wysokiej sprawności napędu trakcyjnego i niskich oporów ruchu. Wykres bardzo dobrze ilustruje, że pod względem zasięgu samochody Tesli stanowią klasę samą dla siebie.

Dla porównania sportowy Mercedes-Benz SLS AMG Coupé Electric Drive charakteryzuje się już zdecydowanie większym zapotrzebowaniem na energię, „pochłaniając elektrony” w tempie 24 kWh/100 km. Cztery niezależne silniki trakcyjne i ponad 0,5 MW mocy to nie przelewki.

W zestawieniu najwięcej energii na przejechanie 100 km potrzebuje dostawczy Mercedes-Benz Vito E-Cell - prawie 28 kWh/100 km.

Realistyczne zasięgi i zużycie energii

Zasięgi dla cyklu NEDC nie są wartościami realistycznymi (typowymi), a zatem także wartości zużycia energii będą na co dzień wyższe. Można przyjąć, że w normalnych warunkach użytkowania samochody elektryczne będą w stanie na jednym ładowaniu przejechać około 75% dystansu wynikającego z testów NEDC.

Renault Zoe Renault Zoe

75% wciąż nie będzie adekwatne dla bardzo dynamicznej jazdy, ani dla jazdy zimą z włączonym ogrzewaniem elektrycznym, ponieważ wtedy zbliżamy się bardziej do wartości 50% NEDC. Niemniej jednak jest to już znacznie lepszy wskaźnik możliwości samochodu.

Należy w tym miejscu zwrócić szczególną uwagę, że w zasadzie wszystkie maszyny sprawują się gorzej w niskich temperaturach i także samochody spalinowe (mimo, że nie muszą polegać na ogrzewaniu elektrycznym) również zimą zużywają znacznie więcej energii - spalając od kilkunastu do kilkudziesięciu procent więcej paliwa.

Po dokonaniu przeskalowania do 75% wartości zasięgów NEDC uzyskujemy nowy wykres zużycia energii poszczególnych modeli.

Porównanie zużycia energii aut elektrycznych (75% NEDC)
BMW i3 BMW i3

Wartości graniczne dla miejskich aut elektrycznych tym razem sięgają już tylko około 150 km, a zużycie energii z trudem sięga 15 kWh/100 km. Liderem wśród najmniejszych aut jest Renault Zoe, które powinno na jednym ładowaniu przejeżdżać nieco więcej kilometrów niż BMW i3. Dokładna różnica między tymi modelami nie jest jednak możliwa do wyznaczenia, ponieważ niedostępne są wszystkie dane. Lżejsze BMW i3 powinno charakteryzować się niższym zużyciem energii niż Zoe i prawdopodobnie tak jest w istocie, ponieważ dostępna ilość energii wynosi jedynie 18,8 kWh energii (wcześniejszy wpis). Stawiałoby to i3 powyżej Volkswagena e-up!, ale zestawienie sporządzone zostało w oparciu o wielkości nominalne pakietów.

Tesla Model S nawet w realistycznych warunkach jest w stanie na jednym ładowaniu przejechać około 400 km, co potwierdza się z dokonywanymi w minionym czasie testami w USA. Zużycie energii - przynajmniej dopóki kierowca nie zacznie korzystać z fenomenalnych przyspieszeń i/lub wysokich prędkości - pozostaje poniżej 25 kWh/100 km.

Mercedes-Benz SLS AMG Coupé Electric Drive nawet przed wyjechaniem na tor wyścigowy prawdopodobnie w rzeczywistości będzie konsumował ponad 30 kWh/100 km, a Mercedes-Benz Vito E-Cell dobije do około 37 kWh/100 km.

Warto w tym miejscu zaznaczyć, że ekstremalnie szybka jazda na torze wyścigowym może dla SLSa, Tesli lub innego auta z napędem trakcyjnym o dużej mocy przełożyć się na zużycie energii rzędu 100-150 kWh/100 km. Z prostego rachunku można wyliczyć, że tego typu zabawa nie potrwa długo.

Dodatkowe straty energii

Volkswagen e-up! Volkswagen e-up!

O ile w przypadku samochodów spalinowych ilość energii marnowana podczas tankowania jest stosunkowo niewielka (niekiedy zdarza się uronić kilka kropel), o tyle w przypadku samochodów elektryczny należałoby jeszcze uwzględnić w bilansie dodatkowe straty energii podczas procesu ładowania. Głównie dotyczą one strat ładowarki pokładowej (lub zewnętrznej), która powinna charakteryzować się sprawnością co najmniej w przedziale 90-95%. Niewielki - może 1-2% - udział w stratach mają same akumulatory litowo-jonowe, powszechnie używane we współczesnych autach elektrycznych, przy czym dokładna wartość zależy od ich typu. Jest to o tyle ważne, że w przypadku wcześniej konstruowanych pojazdów z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi o tragicznej sprawności pojemnościowej przy wysokich obciążeniach, same akumulatory marnowały nawet kilkadziesiąt procent zgromadzonej energii.

Tesla Model S - wnętrze Tesla Model S - wnętrze

Pewnym dodatkowym źródłem strat mogą być liczne systemy pokładowe. W przypadku Modelu S, będącego autem najbardziej zaawansowanym, monitorującym na bieżąco sytuację oraz utrzymującym w optymalnych warunkach temperaturowych pakiet akumulatorów, dodatkowe zużycie energii pewnie będzie wynosiło co najmniej 1 kWh dziennie. Stąd Model S zaczyna zbliżać się (lub nawet przekracza) 25 kWh/100 km.

Koszt energii potrzebnej do przejechania 100 km

Zakładając zużycie energii miejskiego auta elektrycznego na poziomie 15-20 kWh/100 km i koszt energii elektrycznej nawet na poziomie ponad 0,6 zł/kWh, rachunek rzędu 9-12 zł/100 km wydaje się niewielki. Dzięki taryfie nocnej i cenie 0,3-0,4 zł/kWh obniżenie kosztów energii poniżej 10 zł/100 km nie powinno stanowić absolutnie żadnego wyzwania.

Większe auta o sportowym zacięciu z pewnością będą konsumowały więcej energii, ale w stosunku do swoich spalinowych odpowiedników zużycie energii i koszt nadal będą wielokrotnie niższe.

Komentarze (2)

Możliwość dodawania komentarzy jest dostępna jedynie dla zarejestrowanych użytkowników.

  • RaveN

@dziks
Dziękuję. To już stary wpis. Istnieje szansa na nowy (chętnie), ale czasu brak :(.
  • dziks

w koncu jakies dobre podsumowanie i ocena realnego zasiegu EV.
Czy jest szansa na aktualizacje i porownanie tych starych wynikow z najnowszymi? jestem ciekaw jak wyglada postep - np. czy cena auta i jego zaiseg znaczaco sie poprawily? Czy kWh/100km dalej stoja na tym samym poziomie?