Електротранспорт шалено «жере» енергію на холоді — вчені з’ясували, чому, і як з цим боротися

Опублікував Олександр Федоткін

Науковці з Корнельського університету у США спільно з компанією Tompkins Consolidated Area Transit (TCAT) виявили, що електротранспорт споживає значно більше енергії у холодну погоду. 

Фахівці з TCAT тестували сім електроавтобусів на акумуляторах у 2021 році в рамках пілотної програми, що фінансувалась урядом США. Протягом двох років автобуси курсували 41 маршрутом на території округу Томпкінс. 

У холодну пору року електричні автобуси мали проблеми, особливо на ділянках дорог, що проходили через пагорби і в районах з суворими погодними умовами. В умовах низької температури запас ходу автобусів і продуктивність істотно знижувались.

Створені дослідниками моделі «оптимальної температурної зони» показали, скільки б енергії споживали ці автобуси за ідеальних температур від 16 °C до 30 °C. За температури від  −4°C до 0°C автобуси споживали приблизно на 48% більше енергії, включно із потужністю, необхідною для забезпечення руху, та енергією, що регенерується під час гальмування. Навіть у ширшому діапазоні від -12°C до 10°C споживання енергії все одно зросло на 28,6%

Половина цієї енергії витрачалась на нагрів самих акумуляторів. Найкраще ці акумулятори працюють за температури 24°C. У холодну пору року їм необхідна додаткова енергія для прогріву, перш ніж автобус зможе зрушити з місця. Ще одним важливим фактором стала система опалення салону. На міських маршрутах двері часто відкриваються та закриваються, впускаючи всередину салону холодне повітря. 

Дослідження також показало, що рекуперативне гальмування — процес, що дозволяє акумулятору трохи заряджатися, поки автобус сповільнюється – не працює так ефективно в холодних умовах. Частково це відбувається через те, що акумулятори автобусів приблизно у 8 разів більші за ті, що встановлюються в електрокарах. Через це їм важче підтримувати однакову температуру у всіх осередках. 

Як можна покращити роботу електричних автобусів в умовах низьких температур

Науковці радять паркувати електричні автобуси у холодну пору року у закритих приміщеннях. Вони також радять заряджати акумулятори, поки ті ще залишаються теплими та скорочувати час, упродовж якого двері залишаються відкритими на зупинках. У ширшому розумінні містам, можливо, доведеться переглянути ставлення до транспортної інфраструктури. Мова йде про перевірку того, скільки в них зарядних станцій, чи можна тримати автобуси в опалюваних гаражах і як коригувати маршрути і розклади.

Дослідники також встановили, що сільські маршрути, на яких менше зупинок, споживають менше додаткової енергії за холодної погоди, ніж міські. Це може допомогти транспортним агентствам вирішити, які маршрути найкраще підходять для електричних автобусів у холодні місяці.

Результати дослідження опубліковані у журналі ScienceDirect

Джерело: Neowin