Menu
Patronat honorowy Patronage
  1. Główna
  2. >
  3. E-mobilność
  4. >
  5. Samochody elektryczne
  6. >
  7. Jak auta elektryczne radzą sobie przy -32 st. C?

Jak auta elektryczne radzą sobie przy -32 st. C?

Za kierownicą BMW iX przemierzyliśmy pustkowia Arktyki, aby pokazać Wam jak z siarczystymi mrozami radzą sobie w praktyce auta elektryczne. Czy bateria zamarza, czy trzeba ograniczać ogrzewanie, czy zastosowanie podczerwieni coś zmienia, czy auto da się w tych temperaturach naładować, o ile więcej prądu zużywa? Podsumujmy zimową edycję eRajdu.
erajd zimowy bmw ix

Elektrycznym BMW iX 50 pokonaliśmy ponad 7000 km z Warszawy, przez Niemcy, Danię i Norwegię do Szwecji oraz Finlandii – kilkaset kilometrów za koło podbiegunowe. Po drodze sprawdziliśmy ile energii zużywa ten elektryczny SUV zarówno na niemieckich autostradach przy czołowym wietrze dochodzącym do 70 km/h, jak i w mrozach przekraczających 30 stopni Celsjusza na północy Europy. Sprawdziliśmy jak szybko potrafi się ładować i porównaliśmy to z innymi autami w tych samych warunkach.

BMW iX 50 jest wyposażony w ogromną baterię, o użytkowej pojemności 105,2 kWh. Wśród aut osobowych większym akumulatorem pochwalić może się dziś tylko Mercedes EQS. Bawarski SUV, mierzący niemal 5 metrów długości, jest napędzany dwoma silnikami o łącznej mocy 385 kW, generującymi imponujące 765 Nm momentu obrotowego. Całość, pomimo ogromnej wagi (2,5 t bez pasażerów i bagaży), potrafi wbić w fotel (rozpędza się w 4,6 sek. od 0 do 100 km/h). Poza sportowymi osiągami BMW iX oferuje ogrom przestrzeni dla pasażerów i w miarę przyzwoity bagażnik (500 l). Jedną z jego zalet jest też ładowanie z mocą do 200 kW – jedna z najwyższych dostępnych na rynku. Tę szybkość ładowania z pewnością docenimy w dłuższej trasie (na razie głównie na Zachodzie).

Realny zasięg BMW iX

Przy tak dużym i ciężkim aucie, wyposażonym w sporo elektroniki, nie ma co liczyć na cud – zużycie zawsze będzie całkiem spore. W lecie na drogach krajowych trudno będzie zejść poniżej 20 kWh/100 km. To oznacza 500 km realnego zasięgu w takich warunkach.

Ale my testowaliśmy BMW iX w mniej sprzyjających warunkach – na zimowych oponach, zwiększających opory toczenia i w niskich temperaturach, zwiększających opory powietrza (zimne powietrze jest gęstsze) oraz na mokrej, zaśnieżonej i/lub oblodzonej nawierzchni. Jechaliśmy we trójkę, z bagażami na wiele dni i sprzętem narciarskim. Nie uprawialiśmy przy tym eco driving. Nie oszczędzając też oczywiście na ogrzewaniu.

bmw ix panoramiczny dach

W tych warunkach najniższe zużycie, jak realnie uzyskiwaliśmy, wynosiło 25 kWh/100 km na mokrych drogach krajowych w Niemczech, przy temp. rzędu 3-9 st. C na plusie i dość silnym wietrze czołowym lub bocznym (ok. 30-40 km/h). Przy takiej jeździe od ładowarki do ładowarki pokonamy maksymalnie ok. 400 km.

Największym wyzwaniem, tradycyjnie, okazała się autostrada. Zwłaszcza, że przyszło nam pokonywać ją przy największej zimowej wichurze od dawna, przy czołowym wietrze na poziomie 50-70 km/h i ciśnieniu aż 1006 hPa. Zużycie w tych warunkach, przy jeździe z prędkościami 140-160 km/h, wyniosło 36 kWh/100 km. To oznacza, że w jednych z najgorszych możliwych wariantów zasięg BMW iX 50 wciąż wynosi przyzwoite 300 km.

Zużycie auta elektrycznego przy minus 32 stopniach Celsjusza

Naszym największym zaskoczeniem było zużycie energii BMW iX na silnym mrozie. Przyszło nam sprawdzić to na północy Skandynawii, gdzie infrastruktura do ładowania aut elektrycznych wciąż jest słabo rozwinięta (uwaga, uwaga – gorzej rozwinięta niż w Polsce).

Odpięliśmy auto od ładowarki rano, a do następnej mieliśmy je podpiąć dopiero wieczorem, po kilku godzinach jazdy lokalnej, a następnie pokonaniu ok. 340 km trasy na północ w rosnącym mrozie, po zaśnieżonych i oblodzonych drogach, częściowo już po zmroku. Szczerze powiedziawszy zastanawialiśmy się czy bawarczyk sobie z tym poradzi. Temperatury wahały się od 20 do 32,5 stopni Celsjusza poniżej zera i liczyliśmy się z tym, że zużycie energii może być bardzo wysokie. W najgorszym razie musielibyśmy zatrzymać się na godzinę, aby podładować auto na jakiejś wolnej ładowarce AC mocą 11 kW, a tego woleliśmy uniknąć.

bmw ix 50 wnetrze kierownica

Po 340 km i dokładnie 6 godzinach jazdy (nie licząc postojów) dotarliśmy na miejsce jeszcze z lekkim zapasem energii w akumulatorze (pozwalającym na 30 km dalszej jazdy), bez zatrzymywania się na ładowanie. Realny zasięg w tych, ekstremalnych jednak warunkach, wyniósł więc 370 km. Zużycie energii nie przekroczyło na całej trasie 28 kWh/100 km.

To pokazuje, że powszechne obawy o zasięg aut elektrycznych podczas mroźnej zimy są mocno przesadzone. Według naszych szacunków nawet przy tak ekstremalnych temperaturach średni pobór mocy na ogrzewanie auta nie przekraczał ok. 2 kW.

bmw ix test arktyka

W realnych warunkach nie widać też spadku pojemności baterii, która przy minus 30 st. C teoretycznie może wynieść nawet 20% pierwotnej pojemności. BMW bardzo niewiele pisze o ogniwach stosowanych w modelach iX i i4. Albo więc Bawarczycy bardzo dobrze poradzili sobie z tym wyzwaniem albo realne zużycie było jeszcze mniejsze, a komputer pokładowy uwzględnił spadek pojemności w wielkości zużycia.

Ostatecznie, po ponad 7000 km całej zimowej podróży – z Polski za koło podbiegunowe i z powrotem – średnie zużycie BMW iX wyniosło 28 kWh/100 km (to daje 375 km realnego zasiegu).

Pompa ciepła i ogrzewanie na podczerwień

Generalnie elektryki nie mają lekko zimą. W autach spalinowych z każdych spalonych 10 litrów benzyny aż 6-7 litrów jest przetwarzana nie na ruch, tylko na ciepło. Z tego wystarczy mniej niż 1 litr na ogrzanie wnętrza, a reszta idzie w powietrze. Auta na baterie są znacznie bardziej sprawne. Z każdych zużytych 10 kWh prądu ponad 9 kWh jest zamieniana na ruch kół i pracę systemów pokładowych. Ciepła odpadowego jest przy tym tak mało, że zwykle nie opłaca się nawet go odzyskiwać (choć w niektórych samochodach, także w BMW iX, już się to robi). Dlatego kabiny elektryka nie ogrzejemy przy okazji pracy silnika – na ogrzewanie musimy zużyć dodatkowe ilości energii elektrycznej.

Aby to zużycie było jak najmniejsze, w większości modeli dostępnych dziś na rynku montuje się, zwykle za dopłatą, pompy ciepła (w BMW iX w standardzie). Potrafią one dwu- trzykrotnie zmniejszyć zapotrzebowanie na energię względem zwykłych grzałek elektrycznych.

GC Mamba
GC Mamba w akcji

To, że testowane przez nas BMW iX ma pompę ciepła, a na dodatek wykorzystuje ona także ciepło odpadowe z pracy silników elektrycznych i klimatyzacji, z pewnością pomogło w ograniczeniu zużycia energii.

BMW iX jest ponadto wyposażone w niezwykle rzadką na rynku technologię – ogrzewania podczerwienią. Promienniki są zainstalowane w drzwiach i podłokietniku, wypromieniowując fale podczerwone wprost na kierowcę lub pasażerów. Dzięki temu ludziom morze być ciepło nawet gdy w kabinie panuje niższa temperatura. Teoretycznie można w ten sposób oszczędzać energię. System sprawdza się na krótkich dystansach. Jeśli jedziemy 15-20 min nie ma sensu grzać powietrza – podczerwień podgrzeje nas szybko i efektywnie. Jednak w dłuższej trasie, zwłaszcza w dużych mrozach, znaczenie tego rozwiązania spada. Po pierwsze promienniki nie grzeją nóg, więc na dłuższą metę nie wystarczają, aby utrzymać komfort. Po drugie, jeśli za oknem mamy minus 30 stopni, a kabiny nie dogrzejemy, szyby będą nam zamarzać od środka.  

Większe znaczenie od opcji podgrzewania podczerwienią mają rozwiązania, o których nie myślimy na co dzień w kontekście zużycia energii – dach i wykończenie wnętrza. Szklany panoramiczny dach w BMW iX nie ma żadnej podsufitki. Można go jedynie przyciemniać lub rozjaśniać elektrycznie. W tym drugim przypadku efekt rozjaśnienia jest uzyskiwany dzięki przepływowi energii elektrycznej przez szybę. To oznacza brak lepszej izolacji i ucieczkę dużych ilości energii górą. Z drugiej strony dobrze wykończone i wyciszone wnętrze to jednocześnie izolacja termiczna – skórzane obicia dobrze chroniły przed chłodem z boku (uwierzcie, przy 50 st. C różnicy temperatur między otoczeniem a kabiną łatwo wyczuć mostki energetyczne własnym ciałem).

Jak ładowarki radzą sobie z niskimi temperaturami?

Poza autem, na dalekiej północy przetestowaliśmy też dwie ładowarki, które ze sobą zabraliśmy. Pierwszą był prototyp ładowarki GC Mamba, produkowanej przez polskiego Green Cella. To bardzo ciekawe rozwiązanie, w którym w kablu z wtyczką type2 z jednej strony i na gniazdo siłowe z drugiej, mamy zminiaturyzowaną i umieszczoną we wtyczce energoelektronikę, która zarządza procesem ładowania. Mamy w niej też kartę SIM i komunikację bluetooth, dzięki czemu możemy sterować ładowaniem za pomocą telefonu z dowolnego miejsca na świecie czy zbierać statystyki pobranej energii. Jednym kablem możemy więc zastąpić zaawansowanego wallboxa montowanego na ścianie, jednocześnie zabierając go ze sobą w podróż, gdy jest to potrzebne. GC Mamba świetnie spisywała się w standardowych temperaturach i na mrozie do minus 15-20 st. C.

Przy ekstremalnej temperaturze minus 32 st. C potrafiła jednak odmówić posłuszeństwa. Mogła być w tym nasza wina, bo korzystaliśmy z niej za pomocą przejściówki na zwykłe gniazdko, obniżając jednocześnie moc ładowania do zaledwie 1 kW. Ładowarka nie miała po prostu jak się rozgrzać, aby energoelektronika mogła pracować w rozsądnych temperaturach. Zastąpiliśmy ją jednak poczciwą „cegłą” Green Cella z wtyczką sieciową i ta już bez problemu dokończyła ładowanie auta. Żadnej z ładowarek nie przeszkadzał też śnieg czy wysoka wilgotność.

ladowarka ev sieciowa 230v 3 7kw greencell

Szybkie ładowanie na siarczystym mrozie?

O ile zużycie energii w silnym mrozie czy praca ładowarek w tych ekstremalnych warunkach bardzo pozytywnie nas zaskoczyły, o tyle moce ładowania auta na superszybkich stacjach jednak rozczarowały. Generalnie baterie litowo-jonowe nie lubią ani zbyt wysokich, ani zbyt niskich temperatur. Gdy cztery lata temu po raz pierwszy pojechaliśmy autem elektrycznym na północny kraniec Europy, doświadczyliśmy problemów z przegrzewaniem się baterii – Nissan Leaf II, którego wówczas testowaliśmy, miał baterie chłodzoną jedynie powietrzem. Gdy jednak temperatury powietrza sięgały 20-30 st. C, a auto non-stop rozładowywało baterię podczas jazdy lub ładowało ją na postoju, jej temperatura oscylowała zapewne w okolicach 50-70 st. C, a maksymalna moc ładowania z 50 kW spadała do 17 kW. To wydłużało podróż elektrykiem mniej więcej o połowę względem auta spalinowego.

Tym razem doświadczyliśmy przeciwnego problemu. Bateria bardzo mocno się wychładzała. Nawet podczas jazdy jej temperatura spadała w okolice 10 st. C, a najniższa, jaką zaobserwowaliśmy po nocy (pomimo podłączenia auta do domowej ładowarki), wyniosła minus 3 st. C. Tak niska temperatura zupełnie niezauważalnie obniża osiągi auta podczas jazdy, jak choćby przyśpieszenie (baterie litowo-jonowe mogą się rozładowywać, nawet szybko, także w dość niskich temperaturach). Jednak wpływ mrozów na szybkość ładowania akumulatora był już wyraźnie widoczny.

Przy temperaturach do ok. 5 st. C na plusie auto jest wstanie, bez wcześniejszego podgrzewania baterii, rozpocząć ładowanie od maksymalnej mocy 200 kW. Jednak przy 10 st. C poniżej zera możemy liczyć na rozpoczęcie od ok. 55 kW, a po wychłodzeniu baterii do ujemnej temperatury przez w ciągu doby spędzonej pod gołym niebie na mrozie przekraczającym 30 st. C na minusie, ładowanie baterii wystartuje od 25-35 kW, z czego część zapewne od razu służy podgrzewaniu samej baterii, aby zwiększyć moc jej ładowania i skrócić cały proces. Po ok. 20 minutach możemy już liczyć na wzrost mocy ładowania do ok. 100 kW.

Nie jest to, bynajmniej, problem jedynie BMW. Rano na szybkich ładowarkach spotykaliśmy kierowców właściwie wszystkich najnowszych modeli elektryków takich jak Porsche Taycan, Ford Mustang Mach-e, Volkswagen ID.4, Audi e-tron czy Tesla Model 3. Wszyscy rozpoczynali ładowanie od znacznie niższych mocy niż katalogowe, rzędu 25-50 kW. Część kierowców już do tego przywykła, dla innych to jeszcze było zaskoczenie.

Jednak na kolejnych już stacjach w ciągu dnia ładowanie przyśpiesza. Auto się rozgrzewa, a gdy ustawimy w nawigacji trasę i wskażemy mu ultraszybką stację ładowania po drodze, system dodatkowo podgrzeje akumulator do ok. 40 st. C, aby umożliwić szybkie ładowanie od samego początku.

ladowarki ev mer norwegia

O czym warto pamiętać jadąc zimą w trasę autem elektrycznym?

Wybierając się autem elektrycznym w podróż podczas silnych mrozów warto zdać sobie sprawę z kilku rzeczy. Po pierwsze, nie ma sensu ograniczać ogrzewania – przy większych prędkościach ogrzewanie, choćby auto nie miało pompy ciepła, będzie niewiele ważyć w całkowitej konsumpcji energii (ok. 10-20%). Po drugie, trzeba liczyć się z większym zużyciem energii niż latem. Różnice mogą sięgać nawet 30-40% ze względu na nawierzchnię, opony, większe opory powietrza, silniejsze zimowe wiatry, krótszy dzień itd. Na szczęście rosnąca sieć stacji ładowania i coraz pojemniejsze baterie sprawiają, że ładowanie auta np. po 200-300 km zamiast po 300-400 km nie jest już problemem.

Jeżeli chcemy mieć większy zasięg, warto zostawić auto podpięte do ładowania na noc przed wyjazdem, najlepiej w garażu i nastawić w aplikacji godzinę odjazdu, dzięki czemu wnętrze i bateria podgrzeją się jeszcze przed wyruszeniem w trasę, czerpiąc energię z sieci. Przy bardzo niskich temperaturach w długiej trasie trzeba się jednak liczyć ze spadkiem mocy ładowania auta na ultraszybkich ładowarkach. Jeżeli chcemy skrócić ten czas, warto ustawić w nawigacji trasę, aby system zarządzania baterią mógł ją podgrzać przed zaplanowanym ładowaniem.

default

Koszty BMW iX w porównaniu do BMW X5

Jak wyliczają analitycy PKO Leasing, których poprosiliśmy o oszacowanie raty leasingu BMW iX, najtańsze oferty zakupu tego auta u dealera na 336,7 tys. zł netto. W proponowanym przez PKO Leasing wariancie, po wpłacie własnej w wysokości 10% wartości auta, miesięczna rata leasingu rozłożonego na trzy lata wyniesie 6165 zł netto. Po tym okresie auto będzie można wykupić na własność za niespełna 135 tys. zł. To koszty porównywalne do równie szybkiego i pojemnego BMW X5. W przypadku ładowania iX z domowej instalacji fotowoltaicznej lub z taryfy nocnej, całkowite koszty jego użytkowania będą niższe od spalinowego odpowiednika.

Dziś różnice są gigantyczne – przy 30 tys. km przebiegu rocznie i średnim zużyciu na 100 km w BMW iX na poziomie 25 kWh, a w BMW X5 na poziomie 10 litrów, roczny koszt energii w elektryku wyniesie ok. 5 tys. zł rocznie (ładowanie w domu z PV i na stacjach publicznych z abonamentem), podczas gdy zatankowanie benzynowego SUVa (po 6,60 zł/l benzyny) wyniesie nas aż 20 tys. zł.

eRajd 2022 baner 1200x400px
Technologie wspiera:
Elektromobilność napędza:
O lokalizacje farm wiatrowych w polskiej części Morza Bałtyckiego rywalizują największe spółki paliwowe i energetyczne - m.in Shell i Total. Dołączają także Brytyjczycy z SSE Renewables z hiszpańską Accioną
oze offshore
Polski offshore wspiera:
Zielone technologie rozwijają:

Śledź zmiany w energetyce.
Zapisz się do newslettera