Η αυτονομία των ηλεκτρικών αυτοκινήτων είναι ένα καυτό θέμα στις μέρες μας, με τα επίσημα στοιχεία των κατασκευαστών να βασίζονται σε έναν τυποποιημένο κύκλο που είναι ίδιος για όλους, όπως και για τους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο πως υπολογίζεται η αυτονομία, τι είναι το WLTP και τι επηρεάζει την εμβέλεια ενός EV.
Πολλά έχουν γραφτεί και λεχθεί για την αυτονομία των αυτοκινήτων ή την κατανάλωση καυσίμου ή ενέργειας. Η συζήτηση συχνά καταλήγει στο πόσο «ρεαλιστικά» είναι τα στοιχεία που δημοσιοποιούν οι εταιρείες για τα αυτοκίνητά τους μιας και στον πραγματικό κόσμο οι οδηγοί παρατηρούν μικρές ή μεγάλες αποκλίσεις σε σχέση με τις επίσημα δηλωμένες τιμές.
Αυτές οι αποκλίσεις, ωστόσο, προκαλούνται από μια σειρά παραγόντων που δεν είναι απολύτως προβλέψιμοι και, κυρίως, δεν βρίσκονται υπό τον έλεγχο των κατασκευαστών. Επομένως, η εμβέλεια των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, ή η κατανάλωση καυσίμου ενός οχήματος σε πραγματικές συνθήκες, εξαρτάται από ένα ευρύ φάσμα ιδιαίτερα μεταβλητών παραγόντων.
Οι εταιρείες αυτοκινήτων υποχρεούνται να αναφέρουν την αυτονομία των ηλεκτρικών οχημάτων ή την κατανάλωση καυσίμου των αυτοκινήτων με κινητήρες εσωτερικής καύσης σύμφωνα με έναν τυπικό κύκλο. Στο παρελθόν, αυτός ήταν ο κύκλος NEDC. Σήμερα, ως γνωστόν, χρησιμοποιείται ο κύκλος WLTP ή WLTC (σ.σ.: το πρότυπο WLTP περιλαμβάνει τον κύκλο RDE σε πραγματικές συνθήκες λειτουργίας εκτός από τον εργαστηριακό κύκλο WLTC). Ο νέος κύκλος εισήχθη κυρίως για να καταστήσει τις τιμές αυτονομίας ή κατανάλωσης καυσίμου πιο κοντά στα επίπεδα που μπορούν να επιτύχουν οι οδηγοί. Έτσι, για παράδειγμα, ο WLTP χρησιμοποιεί υψηλότερες ταχύτητες (έως 135 χλμ./ώρα και υψηλότερη συνολική μέση ταχύτητα), λαμβάνοντας περισσότερο υπόψη, μεταξύ άλλων, το πραγματικό βάρος του αυτοκινήτου.
Τι προβλέπει ακριβώς το πρώτυπο WLTP
Το WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedures) είναι ένα σύνολο διαδικασιών που χρησιμοποιούνται για την έγκριση οχημάτων. Αποτελείται από ένα εργαστηριακό WLTC (Worldwide Harmonized Light-duty Vehicle Test Cycle) και μια «πρακτική» δοκιμή οδήγησης, γνωστή ως RDE. Η δοκιμή WLTC διαρκεί 30 λεπτά, κατά τη διάρκεια των οποίων το αυτοκίνητο οδηγείται πάνω σε κυλίνδρους για συνολικά 23 χιλιόμετρα με μέση ταχύτητα τα 47 χλμ./ώρα. Ο κύκλος έχει τέσσερις φάσεις που ποικίλουν ως προς την «έντασή» τους, στις οποίες το αυτοκίνητο υπερβαίνει την ταχύτητα των 130 χλμ./ώρα. Και όλα αυτά σε θερμοκρασία 14°C.
Αξίζει να σημειωθεί ότι στη συγκεκριμένη δοκιμή το αυτοκίνητο περνά το 13% του χρόνου ακίνητο – ή διαφορετικά κάτι περισσότερο από 3 λεπτά. Επιπλέον, το WLTP λαμβάνει υπόψη τον πρόσθετο εξοπλισμό των αυτοκινήτων, ενώ χαρακτηριστικό είναι ότι όλες οι δοκιμές πραγματοποιούνται με απενεργοποιημένο τον κλιματισμό.
Οι δρόμοι δεν είναι… εργαστήριο
Όπως είναι προφανές, ο κύκλος δοκιμών WLTC είναι μια εργαστηριακή «άσκηση», ακριβώς προκειμένου να διασφαλιστεί ότι τα στοιχεία που καταγράφονται είναι συγκρίσιμα. Αυτό επιτρέπει στους πελάτες να συγκρίνουν στοιχεία αυτονομίας ή κατανάλωσης όχι μόνο μεταξύ μοντέλων της ίδιας αυτοκινητοβιομηχανίας, αλλά και μεταξύ οχημάτων από διαφορετικές μάρκες.
Τούτου λεχθέντος, τα δεδομένα κατανάλωσης καυσίμου και αυτονομίας που αναφέρονται από τους κατασκευαστές διαφέρουν από αυτά που επιτυγχάνονται στην πράξη. Οι λόγοι για τις αποκλίσεις μπορούν βασικά να ομαδοποιηθούν σε τέσσερις κατηγορίες. Η πρώτη σχετίζεται με το ίδιο το αυτοκίνητο, και συγκεκριμένα με την αεροδυναμική, το βάρος του και την αντίσταση κύλισης. Η δεύτερη κατηγορία είναι οι συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή ο καιρός και η εξωτερική θερμοκρασία. Το στυλ οδήγησης του οδηγού είναι επίσης σημαντικό και, φυσικά, το ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του δρόμου, τα οποία στην πλειοψηφία των περιπτώσεων είναι πολύ πιο απαιτητικά σε σχέση με ότι συμβαίνει στη θεωρία.
Γενικά μιλώντας, οδηγώντας ομαλά και… προληπτικά, χωρίς απότομες επιταχύνσεις σε θερμό περιβάλλον χωρίς έντονο αέρα και σε επίπεδο δρόμο με ένα EV χωρίς φορτίο έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και μεγαλύτερη αυτονομία.
Ωστόσο οι οδηγοί συνήθως δεν οδηγούν σε τόσο ιδανικές συνθήκες. Όταν το κάνουν, μπορούν πραγματικά να επιτύχουν μεγαλύτερη αυτονομία και καλύτερη κατανάλωση καυσίμου από ό,τι υποδεικνύουν τα στοιχεία του εργοστασίου. Αυτό αποδεικνύεται σε πολυάριθμες δοκιμές, σε διάφορα «οικολογικά ράλλυ» και σε προσπάθειες κατάρριψης ρεκόρ. Στην πράξη, όμως, η κατανάλωση του αυτοκινήτου αυξάνεται σε σύγκριση με τη δηλωμένη τιμή και η εμβέλειά του μειώνεται.
Ο παράγοντας της θερμοκρασίας
Ένας γενικός κανόνας είναι ότι η αυτονομία και η κατανάλωση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων επηρεάζονται περισσότερο από τη θερμοκρασία απ’ ότι στα οχήματα με κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η εξωτερική θερμοκρασία επηρεάζει τόσο την απόδοση της ίδιας της μπαταρίας όσο και την ανάγκη θέρμανσης ή ψύξης του εσωτερικού. Και αυτή η ψύξη ή η θέρμανση, παρεμπιπτόντως, δεν λαμβάνεται υπόψη στον επίσημο κύκλο δοκιμών.
Για την ίδια την μπαταρία, η ιδανική θερμοκρασία λειτουργίας (μέσα στις μονάδες κυψέλης) είναι περίπου μεταξύ 10 και 35°C. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, η ψύξη της μπαταρίας θα ενεργοποιείται από ένα κλιματιστικό υψηλής τάσης, το οποίο καταναλώνει ηλεκτρική ενέργεια. Σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, λόγω της φύσης των χημικών διεργασιών στις κυψέλες ιόντων λιθίου που συμβαίνουν πιο αργά, η ικανότητα φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας μειώνεται σταδιακά, γεγονός που με τη σειρά της μειώνει την αποτελεσματικότητα ανάκτησης, για παράδειγμα.
Σε θερμοκρασίες δε κάτω από το μηδέν, η μπαταρία πρέπει να θερμανθεί ξανά ενεργά (χρησιμοποιώντας θέρμανση νερού υψηλής τάσης), γεγονός που αυξάνει τις ενεργειακές απαιτήσεις μειώνοντας έτσι την αυτονομία.
Στο παιχνίδι ασφαλώς μπαίνουν και παράγοντες όπως ο κλιματισμός και η θέρμανση. Ο ηλιόλουστος ανοιξιάτικος ή φθινοπωρινός καιρός είναι ιδανικός για ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, όταν ο ήλιος έχει αρκετή ενέργεια για να ζεστάνει το εσωτερικό σε μια… άνετη θερμοκρασία χωρίς να χρειάζεται θέρμανση ή κλιματισμό – συγχρόνως η μπαταρία δεν απαιτεί ενεργή θέρμανση ή ψύξη. Φυσικά, η μπαταρία επηρεάζεται και από το στυλ οδήγησης: η οδήγηση με έντονο φρενάρισμα και επιτάχυνση μπορεί να ζεστάνει την μπαταρία τόσο πολύ που θα χρειαστεί να κρυώσει ακόμα και σε κρύο καιρό.
Ιδού ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα του πως η εποχή του χρόνου, και επομένως η εξωτερική θερμοκρασία, το είδος του δρόμου, το πρόγραμμα οδήγησης (drive mode) και ο αριθμός των επιβατών, επηρεάζουν την αυτονομία ενός EV, όπως το Skoda Enyaq iV 80.
