California Riverside’i ülikoolis tehtud värske uurimus toob välja elektriauto akude kiirlaadimisega seotud võimalikud ohud: vaid 60 korra laadimise järel hakkasid akud pragunema. Tulemustesse tasub suhtuda aga teatavate reservatsioonidega: vaata lisatud kommentaari.
California Riverside’i ülikooli (UCR) teadlased uurisid, kuidas mõjub kiirlaadimine e-auto akudele ja jõudsid ehmatava tulemuseni: 60 korrast piisas, et akude kestad pragunema hakkasid.
Testimiseks kasutati Panasonicu liitium-ioonakusid. Samasuguseid 18650-tüüpi akuelemente kasutatakse Teslade ja mitmete muude elektriautode* akupakkides, ja paljudes akudel toimivates elektroonikaseadmetes. Testi tulemus seab seni turvaliseks peetud akud täiesti uude valgusse.
Üks uurimuses osalenud teadlastest, Mihri Ozkan tõdes, et kiirlaadimisel on suureks ohuks akudele kõrged, üle 60°C kerkivad temperatuurid, mis põhjustavad akuelementide pragunemise.
“Kõrgetel temperatuuridel tekivad akukeemias tõrked ning oht on mehaaniliste vigastuste tekkeks, pragunedes lekib elementidest elektrolüüti – kõik see suurendab plahvatuse ohtu. Tööstuslikult toodetud Li-ion akude turvaküsimused on kriitilised just Teslade puhul. Tesla Model S-i akupakis on seda tüüpi elemente 7104, Tesla Model 3-s aga 4416,” sedastas Ozkan.
Päris tühjaks ei tohi aku saada
Et testida akude vastupidavust kiirlaadimisele, lasti need täiesti tühjaks ja seejärel laeti 100% täis sarnase meetodiga nagu laetakse elektriautode akusid kiirlaadijates.
Juba 40 kiirlaadimiskorra järel langes aku mahutavus tuntavalt, keskmiselt 40%. Teadlaste poolt pakutud uut tüüpi algoritmidel põhineva laadimise puhul kaotasid akud 40 laadimiskorraga oma mahutavusest vaid viiendiku ehk 20% vähem kui tavalisel kiirlaadimisel. Algoritm võtab arvesse aku pooluste vastupanu elektrivoolu liikumisele.
E-autode puhul loetakse akud kasutuskõlbmatuks juhul kui nende mahtuvus on kukkunud alla 80% algsest mahust, uue uuringu valguses tähendaks see, et kõlbmatuks muutuvad need juba 25 kiirlaadimise järel, samamoodi jätkates pragunesid akuelemendid ja osa neist süttisid koguni põlema.
Kuigi teadlaste soovitatud algoritm-laadimine ei ole veel laiemalt levinud, andsid nad soovituse, kuidas elektriautode akude eluiga laadides pikendada.
Soovitused on varasemalt kuuldud: akut ei tohi lasta täiesti tühjaks, seda ei tohi kunagi üle laadida. Superkiirlaadijaid ja kiirlaadijaid üldisemalt tasuks vältida ja eelistada igal juhul aeglasemaid laadimisviise.
Teadlaste soovitus vastab tootjatepoolsele kasutamisjuhendile: põhiosa e-auto akude laadimisest tuleb teha koduse “aeglase” laadijaga, keskkiirete (Type 2) laadijate kasutamine ei ole samuti keelatud, kiirlaadijaid kasutada üksnes siis kui ees on pikem teekond ja aeglased laadimisvõimalused ajaliselt või füüsiliselt piiratud.
*Panasonicu akusid on teadaolevalt kasutanud nii Mercedes-Benz kui ka Toyota, samuti on M-B kohandanud Teslalt tehnoloogiaid.
Loe uuringu lühikokkuvõtet siit
Lauri Laidna kommentaar
Lauri Laidna on üks Elektriautod Eestis kogukonna aktiivseid liikmeid ning kirjutas kommetaariks, et luges uurimuse läbi ja märkas paari asja:
“Testiti peamiselt 2C laadimisvooluga, mis tähendaks näiteks 64kWh aku laadimist 130kW-ga 60% laetuseni – ükski normaale e-auto nii karmilt ei lae oma akut.”
“Ja testiti n-ö off the shelf 18650 elementi. Tesla on öelnud, et nad on alatasa aku keemiat parandanud – just eluea pikendamise vaatenurgast. Ka kontrollib Tesla väga täpselt aku temperatuuri ja laadimisvõimsust – kui aku on jahe, siis piiratakse laadimiskiirust jne.”
Ta lisab, et igati põnev uurimus, mida rahastas üks USA ettevõte, kes toodab ise erinevaid elektrilisi tarbesõidukeid.
Laidna sõnul tehtud katse otseselt ühegi e-auto aku kestvuse järelduste tegemiseks ei sobi, sest ei testitud reaalset kasutatavat laadimiskõverat, pigem karmimat (2C laadimisvool kuni 60% laetuseni) ja ei kontrollitud aku temperatuuri vaid ainult mõõdeti.
“Küll aga iseloomustab see hästi, mis toimub akuga, kui teda “retsida”. Väheteada nüanss on see, et kui Teslat palju supercharge’id ehk kiirlaed, siis mingil hetkel hakkab tarkvara kiirlaadimise kiirust vähendama lubatud maksimumiga võrreldes.”
“Ehk selle akude “kulumisega” on arvestatud ja olukorda kontrollitakse tarkvaraliselt. Reaalsuses pole see kulumine probleemiks, isegi mitte neil autodel, mis ainult kiirlaevad ja on sõitnud sadu tuhandeid kilomeetreid (Tesla autorent USA-s),” tõdes Laidna.
