寒い天候はEVのバッテリー寿命にどのように影響しますか？

電気自動車（EV）の主な懸念事項は、航続距離とコストに関する懸念とともに、寒さです。寒さがEVのバッテリー寿命に悪影響を与えることはわかっていますが、なぜですか？寒い時期にEVバッテリーに何が起こるか、そして悪影響を軽減するためにどのような手順を踏むことができるかを見てみましょう。

寒い天候はEVのバッテリー寿命にどのように影響しますか？

温度が十分に低くなると、電気自動車のリチウムイオン電池内の電解質がより粘稠になり、電子の輸送に関与する化学反応が遅くなります。これは、電気自動車の充電範囲だけでなく、その再充電率にも影響します。

ミシガン大学エネルギー研究所の所長であるAnnaStephanopoulouは、 Wiredの記事で、「バッテリーは人のようなものです」と述べています。つまり、特定の温度範囲外ではパフォーマンスが低下します。電気自動車のバッテリーの場合、この範囲は華氏40〜115度です。上または下に何かがあると問題が発生します。

良好な作動温度を維持するために、最新の電気自動車にはバッテリーの冷暖房システムが装備されています。しかし、これらのシステムは、ガスエンジンとは異なり、電気エンジンが独自の熱を発生しないため、バッテリーを加熱するためにエネルギーを消費します。車内の暖房、除氷装置の始動、車載コンピューターシステムの操作にもエネルギーが必要であり、温暖な気候よりも早くバッテリーを消耗します。

リチウムイオン電池は、冷えていると充電に時間がかかり、回生ブレーキ機能も作動しません。合わせて、寒さの悪影響により、電気自動車のバッテリー容量が41％も減少する可能性があります。

すべての電気自動車は寒い時期に電力を失いますが、すべての電気自動車が冬を同じように処理するわけではありません。バッテリーメーカーのRecurrentは、2021年に数千台の電気自動車の寒冷時の充電損失を比較した調査を実施し、一部の車両が他の車両よりも耐久性が高いことを発見しました。

今後数年間で、電気自動車用の液体を含まないリチウムイオン電池が登場する可能性があります。これにより、寒冷地での充電損失が大幅に減少します。ただし、このテクノロジーが広く利用可能になるまで、EVドライバーは回避策を探す必要があります。

電気自動車のバッテリーを寒さから守る方法

寒さの中で電気自動車のバッテリーの寿命を延ばす、または少なくとも充電の損失を最小限に抑えるには、いくつかの方法があります。まず、充電ステーションの近くにいても、バッテリーの充電量が20％を下回らないようにしてください。車両システムは、充電を開始する前にバッテリーをウォームアップする必要があり、これらのシステムを操作するためにバッテリーに十分なエネルギーが残っている必要があります。また、特に非常に寒い天候では、室内ヒーターを作動させるのに十分な電力が必要になります。

可能であれば、温度を安定させるために、車両を暖房付きまたは閉鎖型のガレージに駐車してください。車を太陽の下に駐車すると、少し熱がこもる可能性があります。可能であれば、職場や家の外に接続できるコンセントのある公共のガレージに駐車してください。これにより、車両はグリッドから電力を引き出して、バッテリー自体ではなく、バッテリー加熱システムを操作できるようになります。

家庭用充電器は、寒い天候下での範囲を大幅に改善できます。バッテリーを暖かく保つのに必要なエネルギーは、バッテリーを上げるよりも少ないため、寒い時期に車両を接続したままにして、バッテリーウォームアップシステムを実行できます。家庭用充電器は高価な場合があるため、これは多くの人にとって選択肢ではありませんが、レベル1の壁のコンセントに差し込むだけでもある程度役立ちます。

一部の電気自動車には、バッテリー電力を節約するためにパフォーマンスを自動的に調整する「エコモード」があります。内部ヒーターのようなシステムをより低い温度に設定することも、電気自動車を充電することでより多くの電力を得ることができます。ウォーミングアップに絶対に必要ではないヒーター付きシートなどの機能がある場合、それらをオフにすると、バッテリーにより多くの電力が残ります。寒い時期に運転を遅くすると、バッテリーの負荷が減り、消費電力が少なくなります。

充電に関しては、充電器に接続する前に、時間をかけてバッテリーを予熱してください。バッテリーが放電している場合でも、充電を高速化するためにバッテリーを加熱すると、冷却するよりも少ないエネルギーで済みます。キャブとバッテリーを電源に接続したままウォームアップしてから、再度運転してください。

寒い天候は依然として問題です

現実には、EVドライバーは、寒い天候でこれらの車両を使用するときに、いくつかの挫折に対処する必要があります。それらは温暖な気候で最もよく機能しますが、米国のほとんどの人々は気候が時々劇的に変化する可能性のある地域に住んでいます。これは、それらが使用できないことを意味するわけではありませんが、寒い地域に住む電気自動車を購入する人々は、彼らが何に入っているのかを認識し、それに応じて計画する必要があります。