Elbilarnas vinteregenskaper har diskuterats intensivt den senaste tiden. Men varför minskar egentligen räckvidden så kraftigt på vintern? Med hjälp av forskning reder vi ut vad som händer i batteriet när det blir riktigt kallt.
Oanvändbar på vintern när räckvidden krymper ihop och laddningen blir svårare, eller den perfekta vinterbilen som alltid startar oavsett temperatur? Åsikterna om elbilar går isär och polariserar. Ämnet har diskuterats flitigt i sociala medier den senaste tiden. De officiella räckviddstesterna görs i 23 plusgrader. Räckvidden i elbilarna krymper ihop med 10-25 procent i svensk vinterkyla, visar tester. Här kan du se ett test om vinterräckvidden hos populära elbilsmodeller.
Även laddningen går betydligt långsammare i kallt väder, särskilt om du försöker snabbladda ett batteri som är kallt. De flesta elbilar har teknik som värmer upp batteriet innan laddningen, annars är det svårt att ladda batteriet i sträng kyla, batteriet kan också ta skada om det laddas vid för låg temperatur. Temperaturen bör vara över noll grader för att undvika litiumplätering av grafitelektroden.
Men vad är det egentligen som händer i batteriet som gör att räckvidden minskar kraftigt på vintern? Här försöker vi reda ut vad räckviddsfallet beror på, så gott det går för en lekman, för det är ganska komplicerad kemi och fysik som påverkar elbilen i kyla. Det kan vara bra att känna till att ett elbilsbatteri har en idealisk drifttemperatur på 20-40 plusgrader.
Enligt forskning som gjorts på litiumjon-batterier blir hela den elektrokemiska processen i batteriet långsammare ju lägre temperaturen blir. Det inre motståndet i batteriet ökar också. Den relativa temperaturökningen när batteriet laddas ur ökar också i kyla, vilket gör att batteriets verkningsgrad blir sämre. Vid -60 grader celsius fryser vätskan även i nyare lithiumjon-batterier. Vid temperaturer under -30 °C fungerar batteriet betydligt sämre. Volkswagen anger i sina bruksanvisningar att bilen inte ska utsättas för utomhustemperatur under -30 °C i mer än 24 timmar när bilen är avstängd. Förvärmning av batteriet gör att bilenkan starta i betydligt lägre temperaturer än så.
En stor del av reaktionerna i batteriet beror på att elektrolytvätskans viskositet minskar i kall temperatur, vätskan i batteriet blir helt enkelt mer trögflytande. Då minskar ledningsförmågan av elektriska joner vilket gör att batteriet fungerar sämre. När det blir svårare att leda jonerna stiger motståndet i batteriet. Lösningen är att värma upp batteriet, men till det åtgår också energi.
Det har också påståtts att låga temperaturer kan skada batteriet för alltid. Någon exakt sanning om vad som gäller här tycks inte existera, det finns olika forskning som pekar i motsatt riktning. Det behövs mer forskning för att kunna ge säkra svar. Det som skadar mest är definitivt laddning i för låg temperatur. Forskning vid Stanford (Department of Energys SLAC National Accelerator Laboratory) har i ett projekt visat att delar av katoden kan spricka i kyla. Vid röntgenundersökning verkar det som att kalla partiklar krymper de köttbulleliknande partiklarna i katoden och gjorde gjorde befintliga sprickor värre.
Så kan du öka elbilens räckvidd på vintern
Parkera i varmgarage
Alla har inte tillgång till ett varmgarage, och det kostar också mycket pengar att värma upp ett garage. Men genom att ha bilen i rumstemperatur komme räckvidden att öka avsevärt genom att både batteriet och kupén är uppvärmd när du startar bilen.
Förvärm bilen och batteriet
En av de största energitjuvarna för elbilen på vintern är uppvärmningen. Till skillnad från en fossilt driven bil används inte överskottsvärme för att värma upp bilen. Bilen gör istället värme genom värmepump eller genom olika element. Om du förvärmer bilen innan avresa kommer kupén att vara varm och batteriet uppvärmt. Vissa bilmodeller har en funktion där du kan ställa in din avresetidpunkt så att batteriet då är uppvärmt.
Värm bilen smart
Att ha värmen på 24 grader, köra full fläkt på framrutan och glömma värmebakrutan kommer att påverka räckvidden negativt på elbilen. Om du istället sänker temperaturen till 19 grader och i större utsträckning använder sätes- och rattvärme kommer du att spara mycket energi. Hamnar du i räckviddsknipa kan du sänka temperaturen ytterligare, och du kanske når ditt mål utan att behöva stanna och ladda.
Maths Nilsson är motor- och ekonomijournalist och grundare av Carup, har mångårig erfarenhet från stora mediehus och tidningar. Mer information och kontaktuppgifter