Wie sich heißes oder kaltes Wetter auf die Reichweite von Elektrofahrzeugen auswirkt

Elektrofahrzeuge (EVs) unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht erheblich von benzinbetriebenen Fahrzeugen, aber einer der weniger offensichtlichen Unterschiede besteht darin, wie sich extreme Temperaturen auf ihre Reichweite auswirken.

Alle Fahrzeuge verlieren bei sehr heißem oder sehr kaltem Wetter an Reichweite – schließlich braucht es mehr Benzin, um ein vereistes Auto zu heizen – aber Elektrofahrzeuge sind aufgrund der Batteriechemie und der technischen Umgebung besonders anfällig. Das bedeutet nicht, dass sie bei schlechtem Wetter nicht fahren können, nur dass EV-Besitzer einige Vorsichtsmaßnahmen treffen und vorausplanen sollten, um unerwartete Einbußen bei der Kilometerleistung zu vermeiden. Wir haben uns angesehen, wie sehr Elektrofahrzeuge von der Außentemperatur beeinflusst werden, warum dies passiert und was Sie dagegen tun können.

Messen der EV-Reichweite bei extremem Wetter

Um zu verstehen, wie sich extremes Wetter auf die Reichweite auswirkt, hat die American Automobile Association (AAA) in Zusammenarbeit mit dem Automobile Club des Automotive Research Center of Southern California fünf Elektrofahrzeuge mit einer von der EPA geschätzten Mindestreichweite von 100 Meilen (161 Kilometer) getestet ). Reale Fahrbedingungen werden mit einem Dynamometer simuliert, das eine streng kontrollierte Umgebungstemperatur in einer geschlossenen Testzelle liefert. Um den Einfluss auf die Reichweite zu ermitteln, wurden Szenarien bei kalten und heißen Wetterbedingungen (mit oder ohne Klimaanlage) mit Fahrszenarien bei einer Außentemperatur von 23,9 °C verglichen.

Ergebnis:

Wenn keine Klimaanlage verwendet wird, wird die geschätzte Reichweite von Elektrofahrzeugen im Vergleich zu Tests, die bei 23,9 °C durchgeführt wurden, durch heiße und kalte Temperaturen moderat beeinflusst. Der Einsatz von Klimaanlagen führte zu einer deutlichen Reduzierung der Kilometerleistung.

-12 % weniger Laufleistung bei -6,7 °C

-6,7°C mit Heizung (thermische Klimaanlage) Kilometerreduzierung -41%

-4 % Reduzierung der Reichweite bei 35 °C

-17 % weniger Kilometerleistung bei Klimaanlage auf 35 °C

Diese Ergebnisse bedeuten, dass ein Elektroauto im Durchschnitt 83 Meilen (133,6 km) mit eingeschalteter Klimaanlage bei 35 °C pro 100 Meilen (161 km) fahren kann, die bei 23,9 °C gefahren werden, wenn die Heizung bei -6,7 °C läuft C. Es kann nur 59 Meilen (95 Kilometer) ohne es zurücklegen. Beispielsweise könnte ein Elektrofahrzeug mit einer Reichweite von 386,2 Kilometern bei mildem Wetter mit einer voll aufgeladenen Batterie zwischen Los Angeles und Palm Springs fahren, aber nicht bei einer 35-Grad-Hitzewelle mit eingeschalteter Klimaanlage. Seine Reichweite wird um etwa 40 Meilen (64,4 Kilometer) reduziert, und der Fahrer muss es während der Fahrt mindestens einmal aufladen.

Auch gasbetriebene Autos verlieren an Kilometerleistung

-6,7 ℃ Kaltstart-Kilometerreduzierung -11 %

-6,7 °C Warmstartreduzierung -6 %

35 ℃ mit Klimaanlage um -17% zu reduzieren

Elektrofahrzeuge sind für extreme Temperaturen nicht besonders ungeeignet. Tests im Argonne National Laboratory ergaben, dass Benzinfahrzeuge ebenfalls einen Reichweitenverlust erfahren, obwohl das Phänomen oft als "verringerte Kraftstoffökonomie" bezeichnet wird.

Wenn das Wetter sehr kalt ist, muss ein Ölmotor zusätzlichen Kraftstoff verbrennen, um den Motor auf Betriebstemperatur zu bringen – dies wird als „Kaltstart“ bezeichnet. Motorflüssigkeit ist auch weniger effizient, wenn es kühler ist. Wenn es wirklich heiß ist, müssen sie zusätzlichen Kraftstoff verbrennen, um die Klimaanlage am Laufen zu halten. Tatsächlich erleiden Benzinautos bei 35 °C prozentual fast den gleichen Kilometerverlust wie Elektroautos mit eingeschalteter Klimaanlage.

Warum die Reichweite von Elektrofahrzeugen bei extremem Wetter sinkt

Grund 1: Batterien mögen keine extremen Temperaturen

Wie jede Automobilkomponente haben Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Kapazität in Elektrofahrzeugen einen optimalen Betriebstemperaturbereich. Mit sinkender Temperatur nehmen Diffusion, Leitfähigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit innerhalb der Batteriezelle ab. Dies führt zu erhöhten Spannungsstörungen und Wärmeerzeugung, wodurch Energie verbraucht wird, die andernfalls das Fahrzeug antreiben würde. Bei sehr niedrigen Temperaturen kann zusätzliche Energie verwendet werden, um die Batterie zu erwärmen, um Schäden zu vermeiden.

Außerdem muss bei hohen Temperaturen ein Kühlsystem betrieben werden, um eine Überhitzung der Batterie zu verhindern. Dies verbraucht auch zusätzliche Energie, was die Reichweite verringert. Aggressives Fahren führt zu einer stärkeren Wärmeerzeugung, was den Kühlbedarf der Batterie erhöht.

Grund 2: Klimaanlagen verbrauchen viel Strom

In AAA-Tests traten die 2 größten Einbrüche bei der EV-Kilometerleistung auf, wenn die Klimaanlage eingeschaltet war. Jeder, der schon einmal an einem heißen Sommer- oder kalten Wintertag Stromrechnungen bezahlt hat, weiß, dass Klimaanlagen und Raumheizungen viel Strom verbrauchen.

Der Einsatz von Heizungen (thermischen Klimaanlagen) bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt führte zu den größten Einbußen bei der Laufleistung. Im Gegensatz zu benzinbetriebenen Autos, bei denen der Motor Wärme erzeugt, die als Nebenprodukt der Verbrennung zum Heizen des Innenraums verwendet werden kann, müssen Elektroautos eine separate elektrische Heizung betreiben.

was kannst du tun

• Effizienz (und Einsparungen): Elektrofahrzeuge (EVs) spüren die Auswirkungen des Wetters besser, weil das Aufladen der Batterie länger dauert als das Befüllen des Tanks, aber sie haben den Vorteil, dass sie kostengünstiger sind, weil jeder Kilometer Strom billiger ist als Benzin. Die Forschung von AAA ergab, dass das Fahren eines Elektrofahrzeugs über 1.000 Meilen (1.609,3 Kilometer) mit Klimaanlage bei einer Außentemperatur von 35 °C seine Stromrechnung um etwa 8 $ (51 Yuan) erhöht, verglichen mit einer Temperatur von 23,9 °C. Im Vergleich dazu würde ein Benzinauto mit einem durchschnittlichen US-Kraftstoffverbrauch von 23,6 mpg zusätzliche 21 $ (134 Yuan) für Benzin kosten (dies ist eine Berechnung, die auf relativ niedrigen Benzinpreisen basiert).

• Vorausplanen: Überprüfen Sie vor einer langen Reise die Wettervorhersage, um festzustellen, ob Sie bei heißem oder kaltem Wetter reisen. Wenn ja, planen Sie eine häufigere Nutzung der Ladestationen ein und planen Sie die Ladestationen, die Sie verwenden werden, und die Entfernungen zwischen ihnen.

• Aufwärmen oder Abkühlen vor dem Trennen des Steckers: Nehmen Sie sich Zeit, um den Innenraum des Fahrzeugs aufzuwärmen oder abzukühlen, während es noch an das Ladegerät angeschlossen ist. Dadurch kann die Batterie mehr Energie für die Fahrt speichern.

• Drehen Sie die Klimaanlage etwas herunter: Die Verwendung einer Heizung oder Klimaanlage bei kaltem oder schwülem Wetter ist unvermeidlich, aber wenn Sie Ihre Reichweite erhöhen möchten, verwenden Sie sie in Maßen. Stellen Sie die Klimaanlage wie ein Raumthermostat auf eine angenehme Temperatur ein.