Різниця між заявленим запасом ходу електромобілів та тим, що водії бачать у реальному житті, може бути достатньо великою. На папері виробники показують одні цифри, але під час щоденних поїздок усе інакше. І справа тут не в окремих помилках чи невдалих погодних умовах. Причина набагато глибша — лабораторні тести, особливості сертифікації та звичайна фізика працюють зовсім не так, як реальна дорога.
Сучасні дані з ринку показують доволі стабільну картину: фактичний запас ходу регулярно відрізняється від сертифікованого. У хороших умовах різниця легко перевищує 20%, а взимку чи під час спеки може доходити й до 50%.
Автовиробники орієнтуються на стандартизовані тести:
Саме вони формують офіційні цифри для порівняння моделей. Проблема в тому, що всі ці випробування проходять у лабораторіях на спеціальних стендах. Автомобіль ніби їде, але без заторів, вітру, ям, перепадів температури чи різких прискорень. Виходить майже стерильне середовище. Воно мало схоже на звичайну поїздку містом або трасою.
Сьогодні я хочу розглянути десять головних причин, через які електромобілі в реальному житті проїжджають менше, ніж обіцяють виробники.
Зміст
Одна з головних причин плутанини із запасом ходу електромобілів — відсутність єдиного світового стандарту тестування. У різних країнах діють свої методики, і через це один і той самий автомобіль може отримати зовсім різні офіційні цифри пробігу. Для покупця це виглядає дивно: у США модель має один запас ходу, у Європі — інший, а в Китаї цифри можуть бути ще вищими.
Отже, сьогодні використовують чотири стандарти: WLTP, EPA та CLTC. Кожен із них по-своєму рахує середню швидкість, прискорення, зупинки та навіть температуру під час тестів:
Різниця може бути величезною. Наприклад, той самий електромобіль із запасом ходу 311 миль за EPA у Китаї може отримати рейтинг CLTC уже на 428 миль. Фізично батарея не змінилася. Змінилася лише методика підрахунку.
До речі, знайшов цікавий конвертер дальності пробігу на електромобілі. Можна поклацати за бажанням.
| Стандарт | Основний регіон | Середня швидкість | Максимальна швидкість | Температура тесту | Наскільки близький до реальності |
| EPA | США | 30–48 миль/год | 80 миль/год | Лабораторні умови з коригуванням | Найреалістичніший серед основних стандартів |
| WLTP | Європа та глобальні ринки | 46,5 км/год | 131 км/год | 23°C | Середня точність |
| NEDC | Старий європейський стандарт | 34 км/год | 120 км/год | 20–30°C | Дуже оптимістичний |
| CLTC | Китай | 29 км/год | 114 км/год | Лабораторні умови | Часто сильно завищує запас ходу |
Ці стандартизовані розбіжності означають, що заявлений пробіг у 400 миль на одному ринку може відповідати лише 280 миль на іншому. Такий-от парадокс.
У США ситуація із запасом ходу стає ще цікавішою через правила EPA. Формально всі проходять сертифікацію за одним стандартом (SAE J1634), але виробники можуть обирати між двома різними схемами тестування — двоцикловою та п’ятицикловою. І саме це дуже цікаво. Цей вибір дозволяє виробникам здійснювати певну форму регуляторного арбітражу, обираючи шлях, що максимізує заявлений пробіг. Отже:
Саме тому деякі бренди виглядають ефективнішими на папері. Наприклад, Tesla часто обирає п’ятициклову методику. Для Tesla Model Y Performance свого часу застосовували коефіцієнт близько 0,756 замість стандартних 0,7. Різниця здається невеликою, але в підсумку офіційний запас ходу виростав із приблизно 292 до 315 миль.
Через це на ринку з’являється дивна картина. Одні електромобілі стабільно показують менше заявленого пробігу, а інші — навпаки, легко досягають паспортних цифр або навіть перевищують їх. Наприклад, моделі від Porsche чи BMW часто виглядають скромніше в офіційних характеристиках, зате в реальних тестах на трасі поводяться набагато чесніше.
На відміну від двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ), які використовують значне відпрацьоване тепло для обігріву салону автомобіля, електромобілі повинні генерувати теплову енергію з тієї самої батареї, що використовується для руху. Ця фундаментальна відмінність у термоархітектурі робить пробіг електромобіля дуже чутливим до температури навколишнього середовища. Це саме та змінна, яка в лабораторних умовах значною мірою нейтралізується.
Дослідження показують, що терморегулювання салону є основним чинником, що впливає на споживання енергії в різних сезонах. У сильний мороз навантаження на акумулятор може різко зрости. Резистивні системи опалення (нагрівачі PTC) можуть споживати від 6 до 9 кВт енергії при температурі нижче нуля, порівняно з незначними 0,2–0,5 кВт, необхідними при помірних весняних або осінніх температурах. Це створює нелінійні енергетичні втрати. Із зниженням температури енергія, необхідна для підтримання комфорту в салоні, зростає експоненціально.
У зимових умовах допоміжні навантаження (включаючи систему опалення, вентиляції та кондиціонування салону та терморегулювання акумулятора) можуть становити від 20% до 50% загального енергоспоживання. Дослідження реальних вимірювань по всій Європі показало, що при −7 °C енергетичні втрати на опалення та терморегулювання можуть становити до 45% від загального енергоспоживання автомобіля, тоді як при 35 °C системи охолодження становлять лише 15–18%.
| Умови | Споживання допоміжних систем | Частка від загального енергоспоживання | Втрата запасу ходу |
| Помірна температура (20–25°C) | ~500–1 000 Вт | 5–10% | Менше 5% |
| Спека (35°C з кондиціонером) | ~2 000–3 000 Вт | 15–25% | Приблизно 10–15% |
| Мороз (-7°C з PTC-обігрівачем) | ~6 000–9 000 Вт | 35–50% | Від 25% до 50% |
Застосування технології теплових насосів у сучасних електромобілях дозволило зменшити деякі з цих втрат завдяки перенесенню тепла замість його генерації, часто досягаючи ККД 200–300% порівняно зі 100% ККД резистивних нагрівачів. Однак навіть з тепловим насосом екстремальні мінусові температури все одно призводять до скорочення запасу ходу на 25–30%, оскільки ефективність самого теплового насоса знижується із збільшенням перепаду температур.
Ось тут можна почитати цікавий матеріал про запас ходу BMW i7 в холодну погоду.
Ефективність електромобіля обернено пропорційна його швидкості, і ця залежність часто приховується змішаним міським/шосейним характером стандартизованих випробувань. Більшість сертифікацій електромобілів значною мірою орієнтовані на міські та приміські етапи руху, де швидкості нижчі, а рекуперативне гальмування є частим. Однак на шосе ці переваги зникають, і транспортний засіб змушений боротися з фізикою опору повітря, який зростає пропорційно квадрату швидкості.
Швидкісний цикл EPA (HWFET) має середню швидкість лише 48,3 миль/год, і навіть екстрависока фаза циклу WLTP досягає максимум 80 миль/год лише на короткий час. У реальному швидкісному русі, особливо на північноамериканських або європейських автомагістралях, стандартною є постійна швидкість 70–80 миль/год. При таких швидкостях аеродинамічний опір стає головним споживачем енергії.
Автомобілі з великою площею лобової поверхні, такі як електричні SUV та фургони на зразок Volkswagen ID Buzz, несуть непропорційно великі втрати на шосе. Попри відносно низький коефіцієнт опору для фургона, величезна площа лобової поверхні ID Buzz призводить до втрати пробігу на шосе приблизно на 23% порівняно з рейтингом EPA при їзді на стабільній швидкості по автостраді.
| Модель | Офіційний запас ходу EPA | Реальний запас ходу на трасі при 75 миль/год | Наскільки нижчий результат у реальності |
| Volkswagen ID. Buzz (RWD) | 234 милі | 180 миль | -23% |
| Tesla Model S Plaid | 396 миль | 300 миль | -24% |
| Rivian R1S Dual Max | 410 миль | 358 миль | -13% |
| Lucid Air Touring | 396 миль | 344 милі | -13% |
Незалежні оцінки послідовно показують, що електромобілі не досягають заявлених значень на 10–25% під час стабільної їзди зі швидкістю 70–75 миль/год. Автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння часто досягають або перевищують свої показники економічності на шосе за тих самих умов.
Заявлений запас ходу часто рахують для найвигіднішої конфігурації автомобіля. Зазвичай це базова версія з меншими колесами та шинами з низьким опором коченню. Вона дає найкращу аеродинаміку і мінімальні втрати енергії.
Однак покупці беруть більші диски, ширші шини, інколи ще й спортивні варіанти. Виглядає це ефектніше, але фізика працює проти запасу ходу.
Більші колеса збільшують масу та момент інерції. Ширші шини створюють більше тертя з дорогою. Додатково росте опір коченню, і батарея витрачається швидше навіть без різкої їзди.
У підсумку різниця між паспортним і реальним пробігом може помітно збільшуватись лише через вибір комплектації, без жодних змін у самому акумуляторі чи двигуні.
Збільшення діаметра коліс, наприклад, з 19 до 21 дюйма, впливає на пробіг через три основні механізми:
Дані свідчать, що вибір оновленого комплекту коліс може зменшити реальний пробіг на 5–20%, залежно від конкретної моделі та комплектації шин. Споживачі часто купують автомобіль, орієнтуючись на заявлений пробіг базової моделі, водночас віддаючи перевагу естетиці більших коліс, що призводить до негайної розбіжності між очікуваннями та реальністю.
| Модель та комплектація | Запас ходу з базовими колесами | Запас ходу з більшими колесами | Втрата запасу ходу |
| Tesla Model S Plaid | 19″ — 396 миль | 21″ — 348 миль | -12,1% |
| BMW i4 eDrive40 | 17″ — 301 миля | 20″ — 233 милі | -22,6% |
| Hyundai Ioniq 6 RWD | 18″ — 361 миля | 20″ — 305 миль | -15,5% |
| Tesla Model 3 RWD | 18″ — 272 милі | 19″ — 258 миль | -5,1% |
Важливою, але часто недооціненою причиною розбіжностей у пробігу є різниця між загальною ємністю акумуляторної батареї та корисною ємністю, доступною водієві. У маркетингових матеріалах виробники часто наголошують на загальній номінальній ємності акумулятора. Однак система управління акумулятором (BMS) автомобіля не дозволяє зарядити акумулятор до 100% його фізичної ємності або повністю розрядити до 0%.
Літій-іонні акумулятори хімічно чутливі до екстремальних станів заряду. Заряджання до абсолютної фізичної ємності або розряджання до повного вичерпання може призвести до швидкого зносу та потенційних порушень безпеки. Щоб пом’якшити це, виробники впроваджують програмно заблоковані буфери у верхній та нижній частинах діапазону заряду.
Корисна ємність зазвичай становить від 92% до 98% номінальної ємності. Наприклад, автомобіль, що продається з батареєю на 82 кВт·год, може надавати водієві доступ лише до 75 кВт·год. Коли на приладовій панелі відображається 100%, це означає 100% корисної енергії, а не фізичної ємності елементів. Крім того, у міру старіння батареї система управління батареєю (BMS) може коригувати ці буфери. Ба більше, загальна ємність може зменшуватися через хімічну деградацію, що ще більше скорочує запас енергії.
| Модель | Повна ємність батареї | Доступна ємність | Частка доступної ємності |
| Tesla Model Y Long Range AWD | 78,4 кВт·год | 75,0 кВт·год | 95,6% |
| Lexus RZ 450e | 71,4 кВт·год | 64,0 кВт·год | 89,6% |
| BMW i4 eDrive40 | 83,9 кВт·год | 81,3 кВт·год | 96,9% |
| Nissan Ariya (87 kWh) | 91,0 кВт·год | 87,0 кВт·год | 95,6% |
| Porsche Taycan | 89,0 кВт·год | 82,3 кВт·год | 92,5% |
Якщо ви базуєте свої очікування щодо пробігу на номінальних кВт·год, ви фактично ігноруєте 5–10 % енергії, зарезервованої для збереження працездатності акумулятора.
| Рік | Версія | Тип батареї | Повна ємність батареї | Доступна ємність |
| 2020 | Long Range AWD | NMC | 78–82 кВт·год | 74–75 кВт·год |
| 2020 | Performance AWD | NMC | 78–82 кВт·год | 74–75 кВт·год |
| 2021 | Long Range AWD | NMC | 78–82 кВт·год | 74–75 кВт·год |
| 2021 | Performance AWD | NMC | 78–82 кВт·год | 74–75 кВт·год |
| 2022 | Long Range AWD | NMC | 78–80 кВт·год | 75 кВт·год |
| 2022 | Performance AWD | NMC | 78–80 кВт·год | 75 кВт·год |
| 2023 | Long Range AWD | NMC | 78–80 кВт·год | 75 кВт·год |
| 2023 | Performance AWD | NMC | 78–80 кВт·год | 75 кВт·год |
| 2024 | RWD | LFP | 60–64 кВт·год | 57–60 кВт·год |
| 2024 | Long Range AWD | NMC | 78–80 кВт·год | 75 кВт·год |
| 2025 | RWD | LFP | 60–64 кВт·год | 57–60 кВт·год |
| 2025 | Long Range AWD | NMC | 78–80 кВт·год | 75 кВт·год |
| 2026 | RWD | LFP | 62,5 кВт·год | 60+ кВт·год |
| 2026 | Long Range AWD | NMC | 78,4 кВт·год | 75+ кВт·год |
| 2026 | Performance AWD | NMC | 81–82 кВт·год | 79 кВт·год |
Автовиробники вкладають величезні гроші в аеродинаміку, щоб отримати красиві цифри запасу ходу в офіційних тестах. Для цього кузов, колеса та навіть форма днища проходять десятки перевірок у аеродинамічних трубах. Але всі ці результати рахують для «чистого» автомобіля — без додаткового багажу чи аксесуарів.
У повсякденному житті картина зовсім інша. Люди ставлять багажники на дах, кріплення для велосипедів, бокси або тягнуть причепи. І саме тут запас ходу може просідати дуже відчутно.
На високій швидкості будь-який додатковий елемент на кузові різко збільшує опір повітрю. Для електромобіля це критично, бо на трасі аеродинаміка напряму впливає на витрату енергії. Навіть порожній багажник на даху може «з’їдати» кілька відсотків запасу ходу. А великий бокс чи причіп здатні скоротити пробіг уже на десятки відсотків.
Особливо помітно це взимку або на автомагістралях, де електромобіль і без того витрачає більше енергії через швидкість та роботу обігріву.
Багажники на дах збільшують площу лобової поверхні автомобіля та порушують його оптимізований потік повітря. Експерименти показали, що порожній багажник на даху може знизити енергоефективність на 12%. При завантаженні об’ємними предметами (велосипедом) втрата ефективності може зрости до 30% і більше.
Дослідження компанії AVILOO, що займається діагностикою акумуляторів, виявило істотну різницю між багажниками, встановленими на даху, та тиловими багажниками. Для Volkswagen ID.4, що рухається зі швидкістю 130 км/год, багажник на даху з трьома велосипедами вимагав зниження швидкості на 33 км/год, щоб зберегти таке саме споживання енергії, як у автомобіля без вантажу. Натомість багажник, встановлений ззаду, з таким самим вантажем вимагав зниження швидкості лише на 7 км/год для досягнення рівності.
| Конфігурація аксесуарів | Типова втрата ефективності | Як це впливає на електромобіль із запасом ходу 300 миль |
| Порожній багажник на даху | 10–12% | -30 до -36 миль |
| Багажник на даху з велосипедами | 25–30% | -75 до -90 миль |
| Заднє кріплення для велосипедів | 3–5% | -9 до -15 миль |
| Відкритий вантажний причіп | 30–50% | -90 до -150 миль |
Оскільки запас ходу електромобіля вже обмежений енергетичною щільністю акумулятора, ці зовнішні джерела опору відчуваються набагато гостріше, ніж у автомобілів з ДВЗ.
Лабораторні випробування проводяться за надзвичайно м’якими циклами руху, які мало схожі на сучасні дорожні умови. Профілі прискорення, що використовуються в стандартних випробуваннях, часто критикують за млявість, оскільки вони не враховують енергію, необхідну для швидкого вливання в потік на шосе або агресивного водіння в місті.
У циклах EPA та WLTP найагресивніше дозволене прискорення еквівалентне часу 18 секунд від 0 до 60 миль/год. Для порівняння: більшість сучасних електромобілів здатні розігнатися до 60 миль/год за менше ніж 6 секунд, і навіть найекономічніші автомобілі зазвичай роблять це за менше ніж 10 секунд. Водії в реальних умовах споживають струм зі швидкістю, значно вищою, ніж передбачає тестовий цикл.
Крім того, ефективність рекуперативного гальмування (воно відновлює енергію під час уповільнення) максимально підвищується під час цих м’яких тестових циклів. Якщо водій використовує більш агресивний стиль водіння і не покладається на рекуперативне гальмування, енергоефективність автомобіля знижується. Стандартні тести розроблені для максимізації переваг рекуперації. Вони забезпечують той рівень, який важко відтворити в умовах інтенсивного руху або на високих швидкостях.
Стандартні випробування на дальність пробігу проводяться на плоских роликах (динамометрах) у приміщенні. Це усуває два основні фактори втрати енергії, пов’язані з географією:
Підйом на крутий схил вимагає значних витрат енергії для подолання сили тяжіння. Хоча рекуперативне гальмування дозволяє відновити частину цієї енергії під час спуску, ефективність рекуперації ніколи не досягає 100% через втрати тепла та енергію, необхідну для роботи допоміжних систем під час спуску.
Крім того, дорожнє покриття може значно відрізнятися. Гладкі лабораторні ролики мають дуже низький опір коченню. Грубий асфальт, гравій або мокрі/засніжені дороги збільшують тертя між шиною та поверхнею. Рух по мокрій дорозі може зменшити запас ходу на 10% або більше, оскільки шини фізично витісняють воду — це змінна, яка повністю відсутня в тестах виробників.
Остання причина розбіжності полягає в тому, як показники запасу ходу презентуються громадськості. Виробники часто використовують репрезентативні показники, які висвітлюють найефективнішу версію автомобіля, навіть якщо така версія рідко купується.
На європейських ринках стандарт WLTP вимагає від виробників тестувати різні комплектації, що дає два різних показники:
У маркетингових матеріалах майже завжди наводять показник TEL, часто використовуючи фразу «до X миль». Однак споживачі часто купують комплектацію середнього або високого рівня, що відповідає значенню TEH.
Крім того, оцінки запасу ходу на приладовій панелі виробника зазвичай базуються на фіксованій ефективності, визначеній за результатами тестів EPA або WLTP. Вони не враховують поточні погодні умови чи стиль водіння. Це призводить до того, що автомобіль прогнозує пробіг 250 миль при 100% заряді, але це число зменшується на 1,5 милі за кожну фактично пройдену милю.
Чому? Бо автомобіль перекалібрується відповідно до реального споживання енергії.
Розбіжність між заявленим і фактичним пробігом електромобіля зумовлена десятьма окремими факторами, кожен з яких сприяє різному відсотку втрати пробігу:
Думаю, з часом ситуація ставатиме більш прозорою. Технології акумуляторів, теплових систем і програмних прогнозів рухаються в бік точніших оцінок. Але навіть тоді електромобіль залишиться залежним від контексту поїздки.
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.
