Dane użytkowników Nissanów Leaf z pakietami 24 kWh i 30 kWh wskazują, że pojemność pakietów 30 kWh spada bardzo szybko - nawet 3x szybciej niż 24 kWh

Nissan Leaf 2016 - pakiet akumulatorów 30 kWh

W ostatnim czasie ukazał się niezwykle interesujący artykuł „Accelerated Reported Battery Capacity Loss in 30 kWh Variants of the Nissan Leaf” [1] na temat degradacji pojemności akumulatorów w samochodach elektrycznych Nissan Leaf pierwszej generacji (modele rocznikowe 2011-2017).

Badanie przeprowadzono przy użyciu popularnej aplikacji Leaf Spy, odczytującej parametry komputera pokładowego na temat akumulatorów. Próbki danych pochodzą z 283 aut (1382 pomiary), z czego 201 to wersje 24 kWh, a 82 to wersje 30 kWh.

Niestety dla Nissana, wyniki badania - jeśli prawdziwe - są dosyć tragiczne i nakazują przemyślenie zakupu używanych Leafów pierwszej generacji. Główna teza wskazuje, że pojemność pakietów 30 kWh spada znacznie szybciej niż 24 kWh.

Wersje Nissana Leafa

Nissan oryginalnie wprowadził Leafa w grudniu 2010r., wyposażając go w pakiety 24 kWh typu LMO własnej produkcji (spółka AESC, założona wspólnie z NEC). Akumulatory nie miały nigdy aktywnego systemu chłodzenia/ogrzewania cieczą.

Na rynkach gdzie temperatury są wyższe niż przeciętnie, szybko okazało się, że brak utrzymywania ogniw w odpowiedniej temperaturze, powoduje ich przyspieszoną degradację. W USA przetoczyła się wówczas fala krytyki, a sprzedaż spadła.

Reakcją Nissana była modyfikacja ogniw (głównie elektrolitu) i oferta akumulatorów tzw. "lizard", które miały być bardziej odporne na temperatury.

Pod koniec 2015r. wprowadzono wersje z pakietami 30 kWh (wcześniejszy wpis). Nowe ogniwa NCM posiadają inną charakterystykę, były pakowane po osiem na moduł (zamiast po cztery, jak dotychczas), oraz nadal nie doczekały się systemu klimatyzacji.

Pod koniec 2017r. na rynek wszedł Nissan Leaf drugiej generacji, z nowszymi ogniwami NCM, którego niniejszy wpis nie dotyczy.

Wyniki badań

Do lektury artykułu [1] przystępujemy z wiedzą, że na trwałość akumulatorów Nissana Leafa 24 kWh główny negatywny wpływ miały podwyższone temperatury, a w mniejszym stopniu czas (wcześniejszy wpis). Przed laty zauważono, że na spadek pojemności niewielki wpływ ma wielokrotnie szybkie ładowanie (wcześniejszy wpis), czy przebiegi.

Wyniki badań wskazują, że pojemność w pakietach 30 kWh spada pod względem czasu nawet trzy razy szybciej niż w pakietach 24 kWh. Dane dla 30 kWh obrazują spadek o nawet około 9,9% rocznie, podczas gdy 24 kWh było to 3,1% rocznie. 85% pojemności początkowej zostanie osiągnięte po nieco ponad dwóch latach, zamiast czterech i pół jak w przypadku 24 kWh.

Co więcej, w obu przypadkach degradacja przyspiesza z biegiem czasu - ale wyraźniej widać to w wersji 30 kWh.

Częste używanie szybkich ładowarek nie przekładało się na znaczące spadki pojemności, aczkolwiek może mieć ono wpływ pośredni, w postaci zwiększania się temperatury pakietu i jej długiego utrzymywania się na wysokim poziomie.

Zaobserwowano także, że przebiegi nie wpływały na spadek pojemności w Leafach 24 kWh, podczas gdy widać wpływ w Leafach 30 kWh. Z kolei artykuł niewiele mówi na temat wpływu temperatury na spadek pojemności w pakietach 30 kWh (w sensie porównania pomiędzy na przykład Norwegią, Wielką Brytanią, a Kalifornią).

Nissan Leaf - porównanie ubytku pojemności akumulatorów (24 kWh i 30 kWh). Czerwone kropki oznaczają ubytek 20% pojemności po 5-latach, zakładany przez Nissana

Nissan Leaf - porównanie ubytku pojemności akumulatorów (24 kWh i 30 kWh)

Nissan Leaf - porównanie ubytku pojemności akumulatorów (24 kWh i 30 kWh)

Streszczenie i przykładowe wykresy są dla Nissana Leafa 30 kWh druzgocące, gdyż okazuje się, że pojemność spada szybciej z biegiem czasu, a przy okazji także przebiegu (cykle ładowania/rozładowania). Mimo posiadania o 25% wyższej pojemności początkowej, może się okazać, że używany 4-5 letni Leaf 30 kWh, przejedzie tyle ile 4-5 letni Leaf 24 kWh. Dopóki sprawa się nie wyjaśni, takich aut nie można rekomendować do zakupu, chyba że są wyraźnie przecenione.

Nissan poinformował, że przygląda się tematowi, który ponoć dotyczy ograniczonej liczby przypadków - “Nissan is aware that a limited number of customers have expressed concerns with the previous generation of the Nissan LEAF 30-kWh battery.”, “We take their concerns seriously, and have technical experts currently investigating the issues raised.”

Możliwe przyczyny

Wśród hipotez przyspieszonego ubytku pojemności ogniw NCM wymienia się ich słabą odporność na znoszenie podwyższonych temperatur przy jednoczesnym wysokim stanie naładowania. Wysokie temperatury mogą wewnątrz pakietu 30 kWh występować z uwagi na wyższą gęstość energii ogniw oraz konstrukcji modułów (8 ogniw na moduł), czy wyższe moce szybkiego ładowania.

W Leafach 24 kWh w pewnym momencie zrezygnowano z implementacji opcji ładowania do 80% celem wydłużania trwałości ogniw, ponieważ amerykańska organizacja EPA obliczała zasięg dla takiego właśnie trybu, co było niekorzystne z punktu sprzedażowego/konkurencji. W Leafach 30 kWh nawet nie wprowadzono takiej możliwości, a zatem więcej godzin auta spędzają przy wyższych stanach naładowania.

Wszystkie powyższe obserwacje mają charakter rozwojowy i będą wymagały dalszej weryfikacji lub ustosunkowania się producenta.

Istnieją obawy na temat akumulatorów AESC NCM 40 kWh także dla nowej generacji Leafa, ale jak sprawy mają się w tym przypadku... czas pokaże.