Bateria samochodu elektrycznego – wszystko, co powinieneś wiedzieć

Stale rosnącą popularność samochodów elektrycznych nietrudno jest zauważyć. Auta zasilane prądem są znacznie bardziej ekologiczne, niż pojazdy z tradycyjnymi silnikami, ponieważ nie emitują spalin. Energia elektryczna jest w takich samochodach magazynowana w specjalnym akumulatorze, nazywanym baterią trakcyjną. Co kryje w sobie ten podzespół? Czy wiesz, jak skonstruowana jest bateria do samochodu elektrycznego? Zapraszamy do lektury!

Bateria samochodu elektrycznego, która może również być nazywana akumulatorem trakcyjnym lub baterią cykliczną, to magazyn energii o bardzo dużej pojemności. Nic w tym dziwnego. Zgromadzony prąd musi zasilać wiele elementów auta. Zaczynając od klimatyzacji lub komponentów umieszczonych wewnątrz pojazdu, a kończąc na silnikach napędzających koła. Oprócz akumulatora trakcyjnego w pojazdach elektrycznych (tak jak zresztą w tych na benzynę lub olej napędowy), znajduje się akumulator rozruchowy o mocy 12 V, który odpowiada za magazynowanie energii oraz zasilanie systemów pobierających energię nawet przy wyłączonym aucie. 

I choć pojazdy elektryczne zyskują coraz szersze grono zwolenników – to nadal nie wszyscy są przekonani co do ich efektywności i niezawodności. Może dlatego, że w zasadzie nie mają wiedzy o tym, jak właściwie skonstruowana jest samochodowa bateria. Przygotowaliśmy ten artykuł, aby wyjaśnić Ci wszystkie istotne kwestie dotyczące konstrukcji akumulatorów elektrycznych pojazdów.

Z tego artykułu dowiesz się m.in.:

• jak produkowane są baterie do samochodów elektrycznych?
• co wspiera pracę akumulatora?
• ile kosztują baterie do samochodów elektrycznych?
• jak długo akumulator samochodu elektrycznego zachowuje sprawność?

Bateria do samochodu elektrycznego – jak powstaje?

Większość zdaje sobie sprawę z tego, że jazda samochodem elektrycznym jest rozwiązaniem korzystnym dla naszego środowiska. Czy jednak samą produkcję baterii do takiego pojazdu również można uznać za ekologiczną? Z czego powstają akumulatory elektrycznych aut? W jaki sposób się je wytwarza i czy zużyte elementy można poddać recyklingowi? Wyjaśniamy!

Z jakich surowców powstaje bateria samochodu elektrycznego?

Najpopularniejsze ogniwa na rynku to baterie litowo–niklowo–kobaltowe. Można więc na ich przykładzie oszacować, co z czego zbudowany jest przeciętny akumulator samochodu elektrycznego. Największą część wagi stanowią aluminiowy pojemnik oraz obudowy modułów. Nie bez powodu są tak solidne, gdyż ich zadaniem jest ochrona baterii przed uszkodzeniami. Pewna ilość aluminium znajduje się także przy elektrodach, gdzie służy do odprowadzania na zewnątrz ładunku.

Anoda baterii samochodowej zbudowana jest z grafitu – ten materiał stanowi kolejny ciężki składnik baterii. Zaraz za nim na liście znajdują się: nikiel, mangan, a następnie kobalt. Kluczowy dla funkcjonowania akumulatora lit waży w całej konstrukcji najmniej.

Jesteś ciekaw, co jeszcze ma w swoim wnętrzu bateria do samochodu elektrycznego? W jej składzie można znaleźć: miedź, plastik, ciekły elektrolit oraz stal, a także tzw. elektronikę. 

Warto wiedzieć o tym, że pozyskiwanie surowców do produkcji baterii samochodowych nie jest proste – co wpływa również na wysoką cenę. Największe złoża litu znajdują się w wodzie morskiej, jednak pozyskiwanie go z tego źródła wymaga skomplikowanych i czasochłonnych procesów. Kobalt z kolei wydobywany jest (często ręcznie) w kopalniach, a należy wiedzieć, że do produkcji jednego akumulatora potrzebne jest aż 10-12 kg tego pierwiastka.

Jeśli masz samochód elektryczny, musisz odpowiednio dbać o jego baterię – w przeciwnym razie efektywność bardzo szybko spadnie. Zajrzyj do jednego z naszych artykułów, aby dowiedzieć się, jak utrzymać akumulator do auta elektrycznego w dobrym stanie. 

Jak wygląda budowa samochodowych baterii?

Bateria do samochodu elektrycznego składa się z szeregu połączonych elementów (ogniw), które umieszczone są zarówno równolegle, jak i szeregowo. Taka konstrukcja sprawia, że akumulatory samochodów elektrycznych nierzadko osiągają całkiem pokaźne rozmiary: to właśnie dlatego zazwyczaj umieszcza się je w podwoziu. Napięcie znamionowe takiej baterii to 350-400 V, co odpowiada zwykłemu, trójfazowemu prądowi przemiennemu. Taki woltaż nie jest jednak wykorzystywany do wszystkiego. Do zasilania drobniejszych elementów pojazdu, takich jak radio, pilot lub wycieraczki, używany jest wcześniej wspomniany 12- lub 48-woltowy akumulator rozruchowy – taki, jak w tradycyjnych spalinowych samochodach.

W samochodowych bateriach nie bez powodu pojawiaj się wysokie napięcie. Takie rozwiązanie zmniejsza straty opornościowe i obniża temperaturę pracy oraz czas ładowania. Umożliwia także zastosowanie lżejszego okablowania, co znacząco zmniejsza ciężar całej konstrukcji. 

Ogniwa baterii samochodu elektrycznego mogą mieć różne kształty i wymiary. Nie istnieje żaden, znormalizowany schemat akumulatora trakcyjnego: najczęściej jego komórki są okrągłe lub prostopadłościenne. Elementy są od siebie odseparowane specjalnymi ściankami wykonanymi z folii polietylenowej lub polipropylenowej. Anodą baterii jest lit, a katodą – tlenki metali. Organiczne roztwory soli metali (obecnie najczęściej w formie półpłynnego żelu) stanowią z kolei elektrolit baterii.

Czy bateria do samochodu elektrycznego jest ekologiczna?

Jazda samochodem elektrycznym umożliwia redukcję emitowanych spalin – z uwagi na to uważana jest za bardziej przyjazną środowisku niż korzystanie z tradycyjnego pojazdu. Niektórzy twierdzą jednak, że zużyte baterie takich samochodów przyczyniają się do zatruwania planety – z uwagi na szkodliwe dla natury procesy wydobycia surowców.

Z takim argumentem trudno się jednak zgodzić, z bardzo prostego powodu: niewiele osób wyrzuca zużyte baterie na wysypisko śmieci. Akumulatory, które zostały wymontowane z aut, są zazwyczaj rozdzielane na poszczególne moduły: ogniwa nadają się do ponownego wykorzystania (na przykład w domowych instalacjach fotowoltaicznych lub na farmach solarnych). Niedziałające elementy są z kolei oddawane do recyklingu, ponieważ składniki są zbyt cenne, aby pozostawiać je na wysypisku. Oprócz tego istnieją przepisy, które wymuszają oddanie pewnych części do ponownego przetworzenia.

Faktem jest jednak, że produkcja nowych akumulatorów nie jest dla środowiska obojętna. Przyczyna się do tego w dużej mierze konieczność wydobywania rzadkich składników w trudno dostępnych miejscach. Samo wytwarzanie pojazdu elektrycznego powoduje o ponad 60% więcej dwutlenku węgla, niż w przypadku tradycyjnych.

Zakładając jednak, że samochodem elektrycznym jeździ się przynajmniej przez kilka lat – nadal jest bardziej ekologiczną alternatywą dla pojazdu z silnikiem spalinowym jeśli chodzi o eksploatację, ale dopiero po przejechaniu od około 50 000 do 100 000 km. Wtedy ślad węglowy powstały po produkcji zostanie zrównoważony.

Domowe ładowarki do samochodów elektrycznych?

Domowe ładowarki do samochodów elektrycznych stają się coraz bardziej popularne, co jest zrozumiałe, zważywszy na rosnącą liczbę pojazdów tego typu na drogach. Wspomniane ładowarki czy stacje ładowania stanowią kluczowy element infrastruktury dla wielu właścicieli EV, nie tylko ze względu na dostępność, ale również ze na wygodę. Możliwość ładowania samochodu elektrycznego w domu, gdy jest nieużywany, to znaczne ułatwienie.

Jednak, aby w pełni korzystać z domowych ładowarek, ważne jest, aby mieć na uwadze kilka kluczowych kwestii. Po pierwsze, moc ładowania zależy od specyfikacji domowej instalacji elektrycznej. W zależności od tego, jak dużo mocy może dostarczyć twoje gniazdko, ładowanie może trwać od kilku do kilkunastu godzin. Właściciele domów z nowoczesnymi instalacjami mogą zazwyczaj korzystać z szybszych ładowarek, które mogą naładować samochód w ciągu kilku godzin.

Moc ładowania zależy także od modelu ładowarki. Różne modele oferują różne prędkości ładowania, a niektóre z nich mogą dostosowywać prędkość ładowania w zależności od obciążenia domowej sieci elektrycznej. To szczególnie przydatne, gdy inne urządzenia w domu również zużywają dużo energii.

Warto też podkreślić, że proces instalacji ładowarki powinien być przeprowadzany przez doświadczonego elektryka, aby zapewnić bezpieczeństwo i skuteczność ładowania. Ponadto pamiętajmy o ekologicznym aspekcie – wykorzystanie energii pochodzącej z odnawialnych źródeł sprawia, że nasze podróże stają się jeszcze bardziej zielone. Takie rozwiązanie nie tylko obniża koszty energii, ale również przyczynia się do redukcji emisji CO2. Stając się użytkownikiem EV, którego energia pochodzi z czystych źródeł, stajesz się częścią zmiany, która prowadzi nas w stronę zrównoważonej przyszłości – mówi ekspert Inter Cars.

Jeśli masz w swoim garażu samochód elektryczny i chciałbyś móc ładować swój pojazd w czasie, kiedy nie jest użytkowany – mamy coś specjalnie dla Ciebie. Niezależnie rodzaju i modelu auta w naszym sklepie Inter Cars znajdziesz szeroki wybór najwyższej jakości ładowarek do EV, części zamiennych oraz akcesoriów, które sprawdzą się w wielu sytuacjach. Zapraszamy do zapoznania się z naszą rozbudowaną ofertą!

Ile kosztuje nowa bateria do samochodu elektrycznego?

Biorąc pod uwagę, ile kosztuje bateria do samochodu elektrycznego oraz jak drogie jej wyprodukowanie, wysokie ceny pojazdów elektrycznych są bardziej zrozumiałe. Dobra wiadomość jest taka, że wraz z rozwojem i popularyzacją technologii koszty spadają. Zła natomiast jest taka, że na razie nadal utrzymują się na stosunkowo wysokim poziomie. 

Statystycznie rzecz biorąc – w 2010 roku koszt 1 kWh akumulatora auta elektrycznego uplasował się na poziomie powyżej 1000 euro. W 2018 roku cena zmniejszyła się do około 160 euro. Obecnie, w 2023 roku, trend ten się utrzymuje. Koszt 1 kWh akumulatora samochodowego kontynuuje swoje zniżki, obecnie osiągając średnio około 100 euro. Spadek ma fundamentalne znaczenie dla przyszłości przemysłu motoryzacyjnego, ułatwiając dostęp do technologii EV dla szerszej grupy konsumentów. Można przypuszczać, że trend spadających cen akumulatorów będzie kontynuowany w najbliższych latach, co przyczyni się do dalszego rozwoju i popularności rynku samochodów elektrycznych.

Warto pamiętać o jednym: przytaczane wcześniej ceny dotyczą baterii wbudowanej w nowe auto i zupełnie nie przekładają się na to, ile kosztuje nowa bateria do samochodu elektrycznego. Kompletne akumulatory, oferowane jako części zamienne, kosztują od 40 do nawet 80 tys. zł., w zależności od modelu auta i pojemności baterii.

Akumulator do auta elektrycznego – jak długo można go używać?

Zdania na temat trwałości akumulatorów do samochodów elektrycznych są bardzo podzielone. Wielu kierowców obawia się inwestycji w auto zasilane prądem – właśnie z uwagi na negatywne opinie dotyczące żywotności. Przeciwnicy takich pojazdów twierdzą, że zasięg auta w ciągu kilku lat znacząco spada, a akumulator trzeba wymienić na nowy – co wcale nie kosztuje mało. Jak jest w rzeczywistości?

Po pierwsze – znaczna większość producentów aut sprzedaje je z dość długą gwarancją (najczęściej dostępną opcją jest 8 lat i 160 tys. km). Po tym czasie wydajność akumulatora ma prawo spaść do 70% wyjściowej wartości, co nie jest równoznaczne z koniecznością wymiany. W praktyce najczęściej okazuje się, że bateria wytrzymuje o wiele dłużej. Oczywiście, wiele zależy od sposobu eksploatacji! Jeśli chcesz, aby akumulator Twojego elektrycznego pojazdu zachował trwałość jak najdłużej, pamiętaj o kilku podstawowych zasadach.

• Ładuj baterie w zakresie 50-80 proc. Regularne uzupełnianie akumulatora do 100 proc. skraca żywotność. Rób to tylko wtedy, gdy jest taka konieczność. 
• Nie parkuj pełnym słońcu podczas upałów ani na dużym mrozie podczas zimy. Skrajne temperatury nie służą akumulatorom.
• Nie rozładowuj baterii do zera: to uszkadza akumulator!

Jeśli właśnie zostałeś właścicielem samochodu elektrycznego lub dopiero planujesz taki zakup, to możesz zastanawiać się, jak właściwie wygląda uzupełnianie baterii Zobacz, co powinieneś wiedzieć o ładowaniu aut elektrycznych.

Mamy nadzieję, że wiesz już, ile kosztuje bateria do samochodu elektrycznego, na czym opiera się jej konstrukcja i jak długo można użytkować akumulator. Samochody elektryczne stają się coraz popularniejsze, a stale udoskonalane rozwiązania techniczne wpływają na cenę oraz również efektywność. I choć nadal krąży wiele mitów dotyczących tego typu pojazdów, to powoli coraz więcej osób zaczyna się do nich przekonywać.