Ci sono molti fattori che influenzano l'autonomia dei veicoli elettrici. Proprio come con i veicoli ICE (Internal Combustion Engine o "gas"), i veicoli elettrici (EV) hanno un'efficienza ridotta in determinate condizioni. Mentre alcuni di questi fattori possono essere mitigati attraverso il comportamento di guida, la maggior parte sono solo le realtà della guida nel mondo reale.
L'EPA può valutare un veicolo per una certa efficienza, ad esempio 141 MPGe (miglia per gallone equivalente) per la Tesla Model 3 Standard Range Plus, ma in realtà l'autonomia potrebbe essere inferiore a causa di questi particolari fattori.
La velocità uccide. Scherzo ironico a parte, la guida ad alta velocità (65+ MPH) riduce l'efficienza dell'auto elettrica. Il motivo è che più velocemente guidi, più lavoro deve fare il motore elettrico. I dati aneddotici di Teslike mostrano l'impatto sull'autonomia dall'aumento delle velocità, come mostrato nell'immagine sottostante.
Come puoi vedere, la Model 3 Standard Range Plus con le ruote aerodinamiche ha una valutazione EPA di 240 miglia, sebbene attualmente sia valutata a 250 miglia. A 65 MPH l'intervallo è proprio all'attuale classificazione EPA. Tuttavia, a 70 e 75 MPH l'autonomia diminuisce rispettivamente a 232 e 213 miglia.
In sostanza, aspettati circa il 15% di perdita di autonomia durante la guida a 75 MPH. Questo è coerente con la mia Chevy Volt del 2017. Il Volt ha una potenza nominale di 53 miglia per carica (è un ibrido plug-in, quindi ci sono altre 350+ miglia di autonomia dopo che la batteria è esaurita). A velocità di 75 MPH vedo regolarmente solo 44 miglia o giù di lì.
Un altro fattore che influisce sull'autonomia dei veicoli elettrici è il vento contrario. Questo è abbastanza semplice. Maggiore è il vento contrario, maggiore è la resistenza del veicolo, quindi il motore deve lavorare di più per combattere l'effetto negativo. Sfortunatamente, non ci sono ancora molti dati dietro questo per mettere una diminuzione percentuale quantitativa per MPH eolico.
Come il vento, maggiore è il carico utile, più il motore deve lavorare per compensare il peso. Ci sono dati minimi per quantificare, ancora una volta, questo come una diminuzione percentuale per peso del carico utile. Tuttavia, è sicuro affermare che più passeggeri e merci carichi nel veicolo, meno efficiente sarà il veicolo elettrico.
Una scarsa trazione degli pneumatici si traduce in una minore efficienza. I tre fattori che contribuiscono alla trazione degli pneumatici sono la qualità degli pneumatici, il gonfiaggio degli pneumatici e le condizioni della strada. Se stai guidando un veicolo elettrico con pneumatici che sono alla fine del loro ciclo di vita e le strade sono bagnate dalla pioggia, puoi aspettarti che l'autonomia diminuisca leggermente.
Inoltre, i pneumatici sgonfi non solo non funzioneranno bene, ma non saranno nemmeno così efficienti. La scarsa trazione degli pneumatici non influirà sull'autonomia tanto quanto la velocità, tuttavia, gioca comunque un ruolo nella perdita di autonomia.
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Il freddo clima ambientale è ostile alle auto elettriche. In particolare, le batterie dei veicoli elettrici non amano il freddo. Questo perché devono funzionare a temperatura neutra. Un freddo eccessivo o un calore eccessivo comporteranno una perdita di portata.
A temperature ambiente basse, la batteria dovrà utilizzare energia per riscaldarsi. Con un veicolo ICE, il blocco motore crea una grande quantità di calore (che viene disperso nell'ambiente), che può riscaldare l'abitacolo, il carburante o altre parti e funzioni del veicolo. Naturalmente, il veicolo ICE si riscalda per un funzionamento ottimale. Con un veicolo elettrico, il calore necessario per riscaldare parti e funzioni essenziali deve essere creato utilizzando l'energia della batteria.
Durante la stagione fredda (sotto i 50 gradi Fahrenheit), inizierai a notare un leggero calo di autonomia dovuto al riscaldamento della batteria. Al di sotto dei 30 gradi, la perdita di portata diventa più evidente. In uno studio di AAA, le auto elettriche subiscono una perdita di autonomia del 12% a temperature di 20 gradi F. E questo è con l'HVAC (Heating Ventilation Air Conditioning) disattivato.
Questo porta al fattore successivo che influenza l'autonomia dei veicoli elettrici:HVAC.
L'utilizzo dell'HVAC, o il riscaldamento in questo caso, a temperature ambiente fredde comporterà una perdita di portata. In poche parole, l'utilizzo del sistema di riscaldamento consuma energia, quindi l'autonomia della batteria viene persa utilizzando l'energia per riscaldare l'auto piuttosto che per muovere le ruote.
Un tipico sistema di riscaldamento per auto è costituito da un radiatore, una pompa dell'acqua, un termostato, un motore del ventilatore e un liquido di raffreddamento. Con un veicolo ICE, il sottoprodotto termico naturale del motore viene utilizzato per riscaldare l'abitacolo. Con un EV, quel calore deve essere creato (per così dire). L'energia della batteria, proprio come quando fa freddo, deve essere utilizzata, ma in questo caso, per riscaldare l'abitacolo.
Secondo il suddetto studio AAA, i veicoli elettrici possono subire una perdita di autonomia fino al 41% quando si utilizza il riscaldamento quando la temperatura ambiente è di 20 gradi. È importante notare che tale diminuzione dell'intervallo è accoppiata all'uso dell'HVAC e alla temperatura ambiente piuttosto che a un moltiplicatore della precedente sezione del clima freddo. Indipendentemente da ciò, può ancora aprire gli occhi. Anche i veicoli ICE subiscono una perdita di efficienza simile, ma non così drastica, sia con il freddo che con l'uso dell'HVAC.
Ultimamente, le auto elettriche sono dotate di pompe di calore anziché di riscaldatore elettrico a resistenza per combattere questa perdita di autonomia durante l'uso del riscaldamento. In sostanza, una pompa di calore è come un frigorifero, ma al contrario durante il riscaldamento (vedi immagine sopra).
Veicoli come Kia Niro e Tesla Model Y hanno una pompa di calore, che può essere fino al 350% più efficiente dei riscaldatori a resistenza elettrici. Questo significativo aumento dell'efficienza del sistema di riscaldamento si tradurrà in una minore perdita di autonomia durante l'uso dell'HVAC a basse temperature.
Infine, il degrado della batteria è un fattore importante che influisce sull'autonomia dei veicoli elettrici. Un'auto elettrica nuova di zecca avrà uno stato di salute (SOH), che è la quantità di energia della batteria disponibile rispetto a quando era nuova, del 100%. Pertanto, il degrado della batteria, ovviamente, non avrà alcun impatto sull'autonomia poiché a questo punto non ce n'è.
Tuttavia, nel tempo la batteria perde lentamente capacità. A differenza delle batterie dei telefoni cellulari o dei laptop, le batterie delle auto elettriche includono un sistema di gestione termica (TMS). Ciò garantisce che la batteria duri il più a lungo possibile.
L'argomento del degrado della batteria può essere piuttosto ampio. Dai un'occhiata a un articolo dedicato proprio a questo argomento qui:Degrado della batteria dell'auto elettrica.
Tornando all'argomento dei fattori che influenzano l'autonomia dei veicoli elettrici, i veicoli elettrici subiscono circa il 2% di perdita di capacità della batteria all'anno. Ci sono molti fattori che aumentano o diminuiscono questa statistica, quindi è importante leggere l'articolo sul degrado della batteria per conoscere le specifiche.
