Jak oblicza się zasięg samochodów elektrycznych i konwencjonalnych?

Musimy pamiętać, że oficjalne dane producentów są wynikiem badań w ramach znormalizowanego, laboratoryjnego cyklu, który jest taki sam dla wszystkich aut – po to, aby wyniki średniego poboru energii były w pełni porównywalne. Tak samo, jak dane dotyczące średniego zużycia paliwa w przypadku aut ze spalinowymi silnikami.

Jako najbardziej wiarygodny parametr traktuje się procedurę WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedures), czyli stosowaną dla lekkich pojazdów na całym świecie, odpowiednio zbalansowaną procedurę testową. Wynik testu to oczywiście średnia warunków eksploatacyjnych, z którymi możemy teoretycznie mieć do czynienia w realnym świecie. Nie obejmuje ona jednak temperaturowych ekstremów, podobnie jak np. maksymalnych różnic wzniesień. To statystyczna, laboratoryjna średnia. Stąd właśnie, czasami znacząca, różnica między realnym zużyciem energii czy paliwa, a danymi producenta.

Koncerny samochodowe raportują zasięgi swoich aut elektrycznych lub zużycie paliwa w modelach z silnikami spalinowymi na podstawie standaryzowanego cyklu. Przed laty najpowszechniej stosowanym był cykl NEDC. Dziś jest to WLTP, który wprowadzono w celu lepszego odwzorowania rzeczywistych warunków eksploatacji i który daje wyniki bardziej zbliżone do rzeczywistych.

Między innymi z tego powodu cykl WLTP wykorzystuje wyższą prędkość - do 135 km/h i wyższą ogólną średnią prędkość, niż NEDC. Jest dynamiczny i w większym stopniu uwzględnia masę samochodu. Składa się z testu laboratoryjnego WLTC (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicle Test Cycle) oraz praktycznego egzaminu drogowego, znanego jako RDE. Test WLTC trwa 30 minut, podczas których samochód pokonuje na hamowni łącznie 23 km, ze średnią prędkością 47 km/h.

Cykl składa się z czterech faz, o intensywności od najniższej do najwyższej, w której samochód przekracza prędkość 130 km/h, a wszystko odbywa się w temperaturze 14°C. Samochód ma także obowiązkowy postój, stanowiący 13 proc. czasu testu, czyli ponad trzy minuty. Cykl WLTP uwzględnia co prawda dodatkowe wyposażenie samochodu, dla którego producent musi przetestować zużycie i zasięg. Niestety, jest prowadzony przy wyłączonej klimatyzacji, co znacznie rzutuje na końcowy wynik.

To oczywiste, że w realnych drogowych warunkach niezwykle rzadko lub wcale nie spotykamy się z takimi parametrami użytkowania. Dlatego WLTP, choć doskonalszy niż NEDC, wciąż służyć może jedynie generowaniu porównywalnych ze sobą parametrów zużycia energii lub paliwa. Niczemu więcej. Pozwala nam porównywać dane, dotyczące zasięgu lub spalania różnych modeli. Jeżeli parametr średniego zasięgu samochodów elektrycznych według WLTP będzie wysoki lub niski, możemy spodziewać się podobnego trendu w rzeczywistych warunkach eksploatacji, lecz raczej nie takich samych wartości.

Testy nie uwzględniają wielu fizycznych parametrów badanych pojazdów, które są kluczowe dla ich zasięgu, zużycia energii lub spalania. Takich, jak opór aerodynamiczny, masa, czy opory toczenia opon. Nie biorą także pod uwagę zmiennych warunków zewnętrznych, jak temperatura, prędkość wiatru czy opady deszczu, które też mają wpływ na podwyższenie zużycia energii lub paliwa. Kolejnymi, nieuwzględnianymi czynnikami są styl jazdy kierowcy i nachylenie drogi.

Dowodem na to, że sprzyjające warunki zmniejszają zużycie energii lub paliwa mogą być wszelkiego rodzaju ekorajdy, w których kierowcy uzyskują często parametry znacząco niższe od deklarowanych przez producenta. Jednakże w codziennym użytkowaniu nikt przecież tak nie jeździ.

Kluczowe znaczenie w przypadku samochodów elektrycznych ma temperatura pracy akumulatora trakcyjnego. Idealna to zakres od 10 do 35°C. Przy wyższej, konieczne jest chłodzenie akumulatora przez wysokonapięciowy klimatyzator, intensywnie zużywający energię elektryczną. Gwałtowne hamowanie lub przyspieszanie , nawet w chłodny dzień prowadzi do przegrzania akumulatora i aktywacji klimatyzatora. Natomiast w temperaturze niższej od optymalnej, pojemność akumulatora ulega zmniejszeniu, zaś poniżej zera akumulator musi korzystać z wysokonapięciowego ogrzewania.

Najlepszy czas dla elektryków to zatem wiosna i jesień, gdy nie jest ani zbyt zimno, ani za gorąco - a klimatyzacja i ogrzewanie nie mają zbyt wiele pracy. Właśnie wtedy możliwe są największe realne zasięgi.