Министерство энергетики США заявляет, что запас хода электромобиля может сократиться примерно на 41 процент при минусовых температурах, поэтому мы использовали наш долгосрочный Rivian R1T, чтобы изучить это утверждение. В нашем реальном тесте дальности полета на шоссе мы увидели, что результат R1T упал с 250 миль в день при температуре 42 градуса до 190 миль при погоде при 12 градусах — разница в 27 процентов. Хотя холод не повлиял на запас хода нашего электрического грузовика так сильно, как предполагает Министерство энергетики, здесь действует множество факторов, и электромобили по-разному справляются с экстремальными температурами.
Добро пожаловать в Центр тестирования автомобилей и водителей, где мы увеличиваем цифры тестов. С 1956 года мы совершенствуем транспортные средства до предела, чтобы предоставить объективные данные, подкрепляющие наши субъективные впечатления (здесь вы можете увидеть, как мы проводим испытания).
По данным Национальной метеорологической службы, прошедшая зима в Мичигане, где находится наша редакция, была самой теплой за 125 лет. Тем не менее, бывали дни ниже нуля, из-за которых Детройт не чувствовал себя Мальдивами. Не то чтобы кто-то мог перепутать этих двоих. Когда температура падает, снижается и эффективность транспортных средств. Эта информация не нова и не применима только к электромобилям, но мы почувствовали себя обязанными проиллюстрировать эту проблему с помощью другого теста.
Министерство энергетики США заявляет, что экономия топлива автомобиля с бензиновым двигателем может быть на «15 процентов ниже при 20 градусах по Фаренгейту, чем при 77 градусах по Фаренгейту». Однако эффект гораздо более драматичен с электромобилями. Министерство энергетики заявляет, что «экономия топлива может упасть примерно на 39 процентов при смешанном движении по городу и шоссе, а запас хода у электромобилей может упасть на 41 процент».
Такого процентного падения эффективности достаточно, чтобы у кого-то пошли мурашки по коже. Имея в своем распоряжении электрический грузовик Rivian R1T массой 7054 фунта, мы решили проверить оценки правительства, используя наш реальный тест дальности полета на шоссе со скоростью 75 миль в час при нормальных и отрицательных температурах.
Когда почти год назад прибыл наш долгосрочный Rivian, он прошел испытания на дальность полета при температуре 42 градуса, проехав 250 миль со 100 процентов до нуля. Это на 39 миль меньше его оценки, но, учитывая, как мало электромобилей когда-либо приближались к оценке EPA в нашем тесте на шоссе, разница в 14 процентов является приличной.
В течение дня при температуре 12 градусов тот же двухмоторный R1T, хотя и со свежими шинами и пробегом около 20 000 миль при повседневном использовании, сумел проехать всего 190 миль во время нашего теста дальности полета на шоссе — падение дальности на 27 процентов при падении на 30 градусов. по температуре. Итак, это не так страшно, как предполагает Министерство энергетики, но достаточно, чтобы вызвать у нас любопытство.
Можно утверждать, что использование аксессуаров для холодной погоды, таких как подогрев сидений, рулевого колеса с подогревом и более агрессивная настройка климат-контроля для обогрева салона, способствует более высокому потреблению энергии в зимний период. Но хотя это правда, что более мощные модели действительно увеличивают потребление, мы всегда проводим наши тесты запаса хода одинаково с климатом, установленным на 72 авто, и без каких-либо других аксессуаров, таких как сиденья с подогревом или вентиляцией.
Поскольку мы не можем измерить конкретные компоненты, которые вызывают снижение запаса хода в холодные месяцы, мы спросили старшего директора Rivian по силовым агрегатам и теплотехнике Генри Хуанга о научных исследованиях, объясняющих, почему автомобили отказываются работать при понижении температуры.
«По мере того, как автомобиль едет по дороге, у вас будет больше потерь. Идеально герметичной кабины не бывает». Хуанг отметил, что в R1T для обогрева кабины используется резистивный обогреватель PTC. «Думайте об этом как о гигантском обогревателе. В нашем случае это много-много киловатт вместо меньшего обогревателя на 1,5 кВт, который стоит под вашим столом. Это устройство, которое напрямую преобразует ток в тепло непосредственно на вентилятор, а затем выводит его через вентиляционные отверстия. .»
Таким образом, хотя мы держим автоматический климат-контроль на 72 градусах по Фаренгейту в каждом автомобиле, который мы тестируем, воздушный обогреватель PTC будет использовать больше энергии для поддержания этих 72 градусов, поскольку в кабине снижается температура из-за езды в более холодной среде. Ваши родители, вероятно, кричали на вас за то, что вы «обогреваете улицу», оставляя дверь приоткрытой. Оказывается, они делают это каждый день по дороге на работу.
Когда дело доходит до поддержания температуры аккумулятора, Хуанг объяснил, что тепловая система Rivian определяет, какая оптимальная температура аккумулятора с жидкостным охлаждением мощностью 128,9 кВтч должна определяться на основе трех важных факторов: температуры окружающей среды, общей нагрузки на систему (т. е. буксирует ли она? ), и сколько пассажиров в салоне. Нам было любопытно, расходует ли R1T свой запас хода, чтобы поддерживать батарею при определенной температуре, и насколько широким может быть этот диапазон.
«Это не просто одна целевая температура, это довольно широкий диапазон», — объяснил Хуанг. «Влияние температур в вашем тесте минимально, поэтому [probably] не стоит тратить дополнительную энергию на подготовку аккумулятора для этого. Когда вы начинаете попадать в резкий холод или жару [temperatures]например, при -22 градусах или 110 градусах по Фаренгейту, защита аккумуляторной батареи наверняка будет сложнее».
Мы также хотели узнать о потерях при экстремальных температурах в ночное время. В качестве превентивной меры, чтобы элементы аккумуляторной батареи не превратились в слизь на морозе, как Rivian нагревает аккумулятор, когда он припаркован и отключен от сети?
«Всегда существует баланс в использовании энергии, чтобы поддерживать работоспособность аккумулятора, не используя слишком большую часть запаса хода грузовика во время стоянки. В экстремальных ситуациях, таких как температура -22 градуса, вы должны защитить аккумулятор. Двигатели будут выделять тепло… при нулевом крутящем моменте — вся энергия, поступающая в этот блок, предназначена для выработки тепла, чтобы поддерживать температуру аккумулятора, а не энергии для перемещения грузовика».
Интересным фактом является то, что, хотя в R1T используется резистивный обогреватель, в грядущем Rivian R2 и меньшем хэтчбеке R3 используется более эффективный тепловой насос. Хуанг говорит нам, что они сделали этот переход, потому что он более эффективен, а в электромобилях тепловая система, возможно, играет самую важную роль в общей эффективности автомобиля при низких температурах.
Хотя наш родной штат Мичиган известен своей непредсказуемой погодой, мало кто забывает снежную бурю 9 мая 1923 года, когда в Детройте осталось шесть дюймов снега, мы думаем, что более низкие температуры не будут проблемой ни для одного из наших тестов. авто до следующей зимы. Тем не менее, возможно, мы повторим проверку дальности, если этим летом температура достигнет точки тления.
