Роздуми щодо потенційного терміну служби Li-Ion батареї E-Power

Періодично задумуюся, а скільки ж потенційно може прослужити тягова Li-Ion батарея на машині E-Power за різних умов експлуатації? І, мабуть, це є набільша для мене головоломка, яку я іноді намагаюся розгадати і проаналізувати. У мережі інформації про це практично немає (все якесь поверхневе і суб'єктивне), у тому числі, на китайських сайтах (японські, на жаль, я не вмію читати, хоча там напевно можна було б почитати за результатами експлуатації Nissan Note E-Power, який вже досить давно на ринку і з якого можна вже взяти вагому статистику). Ніссан пропонує 5-річну гарантію на електричні компоненти (в т.ч. на батарею), але яка з умовою, що знос батарей є природнім процесом і гарантією не покривається (крім випадків заводськовго браку чи неякісних матеріалів). Тому я вирішив скласти собі аналітику, чого потенційно можна чекати від батареї.

Для довідки: Строк служби, переважно, визначається кількістю повних циклів заряд-розряд, яких, у E-Power, десь до 2-3 тис. сумарно (припущення, яке базоване, що стандартний строк для літієвих батарей - до 1 тис. циклів, а для автомобілів - у кілька разів більше). Принциповою і позитивною різницею зі "стандартним" електромобілем є те, що E-Power не допускає падіння заряду до критично низьких значень (нижче 15-20%) та перезаряду понад 90-95% (в той час як на електромобілі ви можете виїздити батарею практично "в нуль" або заряджати щоразу до 100%, а це дуже шкідливо для неї)

І ось, власне, як я бачу висновки своїх мисленнєвих експериментів:

-- Найменший строк служби буде для батарей, які працюють у виключно міському режимі. Максимальний - у машин, які їздять переважно у режимі траси (аргументи нижче).

-- Менший строк буде у батарей, якщо їздити в агресивному стилі. М'якіший плавніший стиль їзди - довший строк експлуатації.

-- Часті короткі поїздки значно прискорять деградацію батареї, тоді як рідші поїздки - сповільнять.

Аргументи і умовні розрахунки:

Примітка: За основу я беру свій відносно спокійний стиль їзди і переважно міські умови експлуатації (у малому місті з кількома світлофорами) з невеликими пробігами по 3-5 км/раз, 6-8 разів на день (25-35 км/день).

Аргумент 1. Мала ємність батареї (бл. 1,7 кВт доступних для використання і повна близько 2,1 кВт). Відповідно, швидкі і часті цикли заряд-розряд на багато відсотків щоразу. Лічильник циклів швидко наповнюється.

Аргумент 2. Міська їзда (особливо на короткі відстані) = переважно їзда за рахунок батареї, коли найчастіше саме батарея рухає двигун і при цьому активно розряджається (і потім заряджається від ДВЗ). Лічильник циклів заряд-розряд накопичується швидко.

Аргумент 3. Переважна експлуатація на трасі = батарея практично не використовується. Інвертор подає енергію прямо на електродвигун, відповідно батарея розряджається протягом поїздки на буквально лічені відсотки (напр. кілька % батареї при заїзді на заправку або при проїзді якогось міста/села на трасі). Основне навантаження в режимі "траса" йде на ДВЗ. Лічильник циклів заряд-розряд буде накопичуватися досить повільно.

Аргумент 4. Агресивний стиль водіння = високі струмові навантаження на батарею від прискорення/сповільнення. Швидкі заряди/розряди небажані для літієвих батарей, відповідно м'якіший стиль водіння має покращити умови роботи батареї, коли вона заряджається/розряджається повільніше.

Аргумент 5. Їзда "на холодну" погіршує умови експлуатації. Літієві батареї досить чутливі до теплового режиму і особливо бояться морозів або високих температур. Тому для них критично важливо працювати у помірних умовах. Відповідно, якщо їздити на короткі дистанції, особливо у зимовому режимі, батарея не встигатиме прогріватися і працюватиме під посиленим навантаженням. Крім того, в морозну погоду літієві батареї в принципі не можуть ефективно віддавати/споживати заряд, тому холод + агресивна їзда = серйозне навантаження і потенціне прискорення деградації.

Умовний розрахунок (як я собі то уявляю), і він дуже індивідуальний:

-- Щоденний пробіг: бл. 45 км. статистично і десь 30 км/день у режимі "місто"

-- Число поїздок: 8,7 (середньостатистично за показниками Nissan Connect протягом 7 міс. експлуатації)

-- Орієнтовна частка трасового режиму - бл. 40% (важко порахувати, якщо не упоротися, але це десь на око прикинуто), місто - 60%

Якщо брати за основу, що 70% доступної ємності батареї - це десь 3-4 км їзди, то за одну міську поїздку я сумарно  використовую бл. 100% ємності (статистично моя 1 поїздка = бл. 5 км). Якщо припустити, що ДВЗ десь рухає е/двигун напряму сумарно 20% часу у місті (це майже неможливо перевірити без спецобладнання і точного розуміння логіки розподілу е/е), то десь на виході 1 поїздка = 80% циклу. Відповідно, якщо частково знехтувати "трасовим" режимом, де батарея майже не задіяна, то у мене за 7 місяців (10 000 км.) має бути накопичено понад 900-950 циклів заряд-розряд.

Таким чином, висновок, що з моїм режимом експлуатації, строк служби акумулятора - орієнтовно 22-24 місяці (2 роки) або може до 3-х. Після цього терміну його ефективність, скоріше за все, почне різко падати.

Можу досить грубо помилятися у розрахунках, оскільки у мене немає на руках можливості вимірювати коли саме фактично йде процес заряджання батареї, а коли енергія подається напряму на колеса (бо ж на щитку приладів візуально у нас завжди нібито батарея "заряджається", хоча насправді то не так).

Хотів би якось побачити реальний лічильник циклів із фактичний залишок ємності батареї, але не маю доступу до такого обладнання. Але це треба нагнути якогось дилера, щоб зізнався і показав реальну цифру))

Цікаво, чи ви колись на цим задумувалися?)) Чи то тільки я любитель таких загадок?