Autonomia unui automobil electric

Ce anume determină autonomia unei mașini electrice?

Autonomia unui automobil electric depinde în primul rând de capacitatea bateriei sale litiu-ion, adică de cantitatea de energie electrică pe care aceasta o poate stoca. Exprimată în kWh (kilowați-oră), aceasta este echivalentul rezervorului de combustibil pentru mașinile cu motor termic: ea definește rezerva de energie de care dispun motorul și celelalte componente ale mașinii pentru a funcționa. Desigur, nivelul de încărcare al acestei baterii la un moment dat determină autonomia rămasă a vehiculului electric.

Autonomia mașinilor electrice depinde, în continuare, de toți parametrii care influențează viteza cu care se consumă această rezervă. Unii dintre aceștia, precum eficiența energetică a mașinii sau puterea motorului electric, sunt caracteristici intrinseci ale vehiculului. Ceilalți sunt direct legați de modul de conducere: viteza medie, intensitatea accelerațiilor, relieful drumului, condițiile meteorologice, numărul de pasageri sau greutatea bagajelor încărcate în portbagaj.

Diferența dintre autonomia teoretică și autonomia reală

Doi șoferi care conduc aceeași mașină nu obțin neapărat aceeași autonomie reală. Au fost elaborate protocoale de testare pentru ca acest aspect să nu constituie un obstacol în procesul de achiziție sau de testare a unei mașini electrice.

Potentialii cumpărători au, într-adevăr, nevoie să poată analiza și compara autonomia diferitelor vehicule de pe piață pe baza unor teste de autonomie comune tuturor. Ca răspuns, industria auto și mai multe autorități de reglementare economică au elaborat protocoale de testare care permit evaluarea autonomiei diferitelor vehicule în condiții standardizate, cât mai apropiate posibil de utilizarea reală.

Cea mai recentă versiune a acestui protocol se numește WLTP, prescurtarea de la Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure*. Aceasta își propune să ofere valori apropiate de condițiile de utilizare cotidiană, printr-un ciclu care include deplasări urbane, periurbane și pe autostradă. Renault comunică în mod sistematic autonomia WLTP a vehiculelor sale, de exemplu ZOE (până la 395 de kilometri WLTP*) sau Noul Twingo Electric (până la 270 de kilometri în ciclul urban WLTP* și 190 de kilometri în ciclul mixt WLTP*).

Cum se poate crește autonomia unei mașini electrice?

În primul rând, nu trebuie să confundăm uzura bateriei cu performanța pe termen scurt a acesteia, care se referă la timpul și capacitatea de încărcare și din care rezultă autonomia. La temperaturi sub -10 °C, este imposibil să încărcați bateria la 100 %. Acest lucru va avea un impact direct asupra autonomiei bateriei. În schimb, temperaturile ridicate nu influențează performanțele pe termen scurt ale bateriei.
În plus, o mașină tradițională cu motor termic își consumă rezervele de energie imediat ce motorul este pornit. În cazul vehiculelor electrice, situația este ușor diferită: mașina consumă energie electrică imediat ce componentele sale sunt solicitate… dar este, de asemenea, capabilă să-și reîncarce bateria în fazele de decelerare, grație frânării regenerative. Iată câteva sfaturi practice pentru a prelungi autonomia bateriei dumneavoastră.

Optimizarea autonomiei unui vehicul electric

Pentru a optimiza autonomia unui Renault ZOE, de exemplu, și pentru a conserva cât mai bine energia din baterie, este necesar să se reducă consumul de energie în fazele de accelerare, valorificând în același timp la maximum posibilitățile oferite de recuperarea energiei electrice în fazele de decelerare: acesta este conceptulde conducere ecologică.

Pornirea bruscă atunci când semaforul se face verde implică un consum mai mare de energie din partea mașinii dvs. electrice. Nu este necesar să accelerați brusc pentru a vă integra în trafic. Dimpotrivă, trebuie să folosiți accelerația cu moderație. Flexibilitatea este de asemenea esențială la frânare sau la oprire. În loc să apăsați brusc frâna în ultimul moment, este mai bine să anticipați încetinirile și să eliberați pedala de accelerație pentru a lăsa mașina să încetinească de la sine și să-și transforme energia cinetică în energie electrică. Fiecare încetinire devine astfel o ocazie de a reîncărca bateria. Frânarea regenerativă este benefică atât pentru autonomia mașinii, cât și pentru buget: plăcuțele de frână sunt mai puțin solicitate, astfel încât înlocuirea lor este mai rar necesară. Pe scurt, conducerea ecologică înseamnă anticiparea pentru a gestiona în mod fluid, fără sacadări, viteza și frânarea mașinii electrice, în vederea optimizării autonomiei. Aceste sfaturi de conducere ecologică ar trebui, de altfel, să se aplice tuturor tipurilor de vehicule și de șoferi, deoarece garantează economii și merg mână în mână cu siguranța rutieră.

Factorii care influențează autonomia

Deși stilul de conducere rămâne principalul factor care poate fi influențat pentru a prelungi autonomia reală a unui autoturism electric, aceasta depinde și de factori externi foarte concreți, precum topografia drumului, încărcătura sau utilizarea echipamentelor din interior.

Relieful drumului

Ce test ar putea fi mai bun pentru o mașină electrică decât drumurile de munte? Urcarea unei pante abrupte necesită un consum semnificativ de energie, mai ales dacă urcarea se face cu viteză mare. De exemplu, accesul la o stație de schi solicită motorul, și implicit bateria, într-o măsură mai mare decât un traseu parcurs pe teren plat, ceea ce se traduce printr-o scădere a autonomiei. Coborârea oferă totuși un avantaj deloc neglijabil, deoarece mașina își reîncarcă bateria de îndată ce șoferul folosește frânarea regenerativă. Efectul frânării regenerative poate fi accentuat și mai mult prin „modul B”, de exemplu la Renault Twingo Electric. Acest mod al selectorului de viteze mărește forța de decelerare pentru a reduce frecvența utilizării pedalei de frână. Modul B1, cel mai dinamic, este potrivit pentru traseele lungi, dacă șoferul adoptă un stil de conducere anticipativ în fața obstacolelor.

Greutatea mașinii

Cu cât mașina este mai grea, cu atât este mai mare cantitatea de energie necesară pentru a o pune în mișcare. Prin urmare, autonomia scade atunci când la bord se află patru pasageri sau când portbagajul este încărcat la maxim. Impactul asupra autonomiei rămâne rezonabil în cazul unui stil de conducere lin, dar poate deveni semnificativ dacă șoferul decide să accelereze frecvent, în special la viteze mari.

Utilizarea echipamentelor de interior

Se spune adesea că autonomia reală a mașinilor electrice scade pe timp rece, dar majoritatea vehiculelor sunt echipate cu dispozitive care asigură menținerea bateriilor la o temperatură optimă. Cu toate acestea, condițiile meteorologice au un impact indirect asupra autonomiei mașinii, deoarece îl încurajează pe șofer să utilizeze sistemele de confort, precum încălzirea sau aerul condiționat. Această constatare a determinat Renault să dezvolte funcția de precondiționare a habitaclului pentru a optimiza și mai mult autonomia reală a modelului Renault ZOE. Accesibilă prin intermediul aplicației mobile MY Renault, această funcție permite programarea temperaturii dorite la bord, inclusiv în timp ce mașina este conectată la stația de încărcare, pentru a evita ca încălzirea să afecteze autonomia disponibilă efectiv la momentul plecării.

Starea anvelopelor

Acesta este unul dintre avantajele financiare ale vehiculului electric: lipsa ambreiajului, a sistemului de evacuare, a cutiei de viteze și a pistoanelor simplifică considerabil întreținerea curentă a mașinii electrice, care se limitează la înlocuirea câtorva consumabile (lichid de frână, lichid de răcire etc.). Întreținerea este, așadar, mult mai simplă decât în cazul unei mașini cu motor termic și mult mai puțin costisitoare. Cu toate acestea, există câteva elemente care nu trebuie neglijate, cum ar fi anvelopele. Anvelopele insuficient umflate riscă, evident, să afecteze autonomia mașinii. Cu toate acestea, frânarea regenerativă previne, de asemenea, uzura excesivă a anvelopelor la frânare, mai ales atunci când este combinată cu o poziție a selectorului de viteze care poate accentua frânarea prin motor, cum ar fi modul B, introdus pe Renault ZOE.

Uzura bateriei

Un factor determinant pentru autonomia unui vehicul electric rămâne vechimea și starea bateriei cu care este echipat. Progresele înregistrate în domeniul tehnologiilor cu litiu-ion garantează bateriilor o durată de viață îndelungată, chiar și în cazul unei utilizări intense. Cu toate acestea, există un fenomen de uzură, extrem de lent, care se explică prin multiplicarea ciclurilor de încărcare/descărcare. Din acest motiv, capacitatea bateriei – și, prin urmare, autonomia în kilometri pe care o permite – scade odată cu trecerea anilor.

Cu toate acestea, odată ce bateria nu mai îndeplinește cerințele ridicate ale utilizării în sectorul auto, aceasta poate intra într-o „a doua viață”, întrucât rămâne utilă în alte scenarii de utilizare mai puțin exigente decât cele necesare pentru a pune o mașină în mișcare. Bateria litiu-ion contribuie astfel la crearea unei adevărate economii circulare a vehiculului electric. Deși optimizarea bateriilor se află în centrul preocupărilor industriei auto, autonomia anumitor tipuri de vehicule, precum cele hibride, nu se bazează exclusiv pe această componentă esențială.

Autonomia mașinilor hibride

Tehnologia hibridă se bazează parțial pe propulsia electrică, dar complementaritatea cu motorul termic schimbă situația în ceea ce privește calculul autonomiei. În primul rând, există mai multe tipuri de hibrizi, bine distincte. Cele două principale sunt hibridul reîncărcabil (la Renault, acestea sunt denumite „E-TECH Plug-in hybrid”) și hibridul „clasic”, nereîncărcabil („E-TECH Hybrid”). Hibridul „clasic”, precum Clio E-TECH Hybrid, se bazează exclusiv pe frânarea regenerativă pentru reîncărcare. Cu toate acestea, acest model poate asigura, în regim pur electric, până la 80 % din timpul de deplasare în oraș. În cazul unui model hibrid reîncărcabil (de exemplu, Noul Renault Captur E-TECH Hybrid Rechargeable), este posibilă reîncărcarea mașinii la o stație de încărcare, adică la rețeaua electrică, utilizată și de mașinile 100 % electrice. Hibridul reîncărcabil beneficiază, în plus, de frânarea regenerativă. Modelele hibride reîncărcabile Renault prezintă o autonomie electrică de până la 50 de kilometri în ciclul mixt WLTP*. De altfel, comportamentul este același cu cel al unui vehicul hibrid neîncărcabil în oraș (80 % din timpul de rulare în modul electric) sau atunci când bateria este descărcată. Evident, aceste două situații implică calcule diferite ale autonomiei.

Autonomia electrică a unui autoturism hibrid reîncărcabil este, așadar, mult mai mare (de aproximativ cinci ori mai mare) decât cea a unui vehicul echipat cu un sistem hibrid clasic, nereîncărcabil. Descoperiți aici întreaga gamă de vehicule hibride Renault.

Autonomia mașinilor electrice Renault

Care este autonomia modelului Renault ZOE, precum și a celorlalte vehicule electrice din gama Renault? În funcție de toți parametrii enumerați mai sus, această autonomie poate varia într-o anumită măsură. Site-ul Renault pune la dispoziție un simulator de autonomie care permite modificarea mai multor parametri (temperatură, viteză, aer condiționat, încălzire etc.) și simularea modului în care aceștia influențează autonomia unui model ZOE.

De la mașini de oraș la autoutilitare, descoperiți întreaga gamă de mașini electrice Renault și aveți posibilitatea de a solicita un test drive cu modelul dorit.

Ce viitor are autonomia mașinilor electrice?

Cu o autonomie de 395 de kilometri conform ciclului WLTP*, generația actuală a modelului ZOE permite deja acoperirea cu mult a deplasărilor zilnice obișnuite, fără a fi nevoie de mai mult de o reîncărcare pe săptămână. Pe lângă creșterea capacității bateriilor, Renault îmbunătățește continuu eficiența energetică a vehiculelor sale electrice și dezvoltă soluții menite să simplifice accesul la reîncărcare în viața de zi cu zi, precum aplicațiile mobile de gestionare a reîncărcării pentru mașini. La acestea se adaugă diferite moduri de reîncărcare care influențează direct timpul de reîncărcare și autonomia oferită.
Ultimul model Renault ZOE introduce încărcarea rapidă cu curent continuu (DC) de până la 50 kW: astfel, în doar 30 de minute, recuperează până la 150 de kilometri de autonomie în ciclu mixt**. Împreună cu numeroasele posibilități de încărcare cu curent alternativ (AC) de până la 22 kW, această încărcare rapidă a modelului ZOE îl face cel mai versatil vehicul pe infrastructurile de încărcare cele mai răspândite în Europa.

Următoarele generații de baterii

Astăzi și pentru încă mulți ani de acum înainte, tehnologia litiu-ion se impune ca standard tehnologic pentru proiectarea autovehiculelor 100 % electrice sau a celor hibride. În timp ce tehnologia litiu-ion continuă să se îmbunătățească, în special în ceea ce privește densitatea energetică a bateriilor, progresele științifice ar putea da naștere, într-o bună zi, unor noi generații de baterii capabile să ofere autonomii chiar mai mari decât cele cunoscute astăzi. Cercetarea se concentrează în special pe conceptul de baterie solidă, care ar urma să sporească capacitatea de stocare a celulelor litiu-ion, îmbunătățind totodată stabilitatea acestora. Bateria cu hidrogen, sau pilă de combustibil, reprezintă, la rândul său, o alternativă complementară bateriilor litiu-ion, chiar dacă ridică noi provocări legate de distribuția sau stocarea sub presiune a hidrogenului.

* WLTP: Procedura armonizată la nivel mondial de testare a vehiculelor ușoare. Ciclul standardizat WLTP cuprinde 57 % de deplasări urbane, 25 % de deplasări extraurbane și 18 % de deplasări pe autostradă.

** Valorile privind durata și distanța menționate aici sunt calculate pe baza rezultatelor obținute de modelele Nouvelle ZOE și/sau Twingo Electric în cadrul procedurii de omologare WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure, ciclu standardizat: 57 % deplasări urbane, 25 % trasee extraurbane, 18 % trasee pe autostradă), care are ca scop reprezentarea condițiilor reale de utilizare a vehiculelor. Acestea nu presupun tipul de traseu ales după reîncărcare. Timpul de reîncărcare și autonomia recuperată depind, de asemenea, de temperatură, de uzura bateriei, de puterea furnizată de stația de încărcare, de stilul de conducere și de nivelul de încărcare.

Drepturi de autor: Jean-Brice Lemal, OHM Frithjof, Romain Laurent