5 Minuty
Zima to okres, w którym wadliwe planowanie ładowania i niska temperatura potrafią zaskoczyć nawet doświadczonych kierowców samochodów elektrycznych. Na szczęście technologia idzie naprzeciw: tutaj wkracza pompa ciepła — rozwiązanie, które poprawia wydajność ogrzewania kabiny i pomaga ograniczyć spadki zasięgu w mrozie.
Dlaczego auta elektryczne tracą zasięg w mrozie?
Spadek zasięgu elektryków w niskich temperaturach ma dwa główne źródła. Po pierwsze: chemia baterii. Ogniwa litowo-jonowe działają dzięki przepływowi jonów między elektrodami; zimno spowalnia te procesy, zwiększa wewnętrzną oporność i utrudnia zarówno rozładowanie, jak i ładowanie baterii. Po drugie: praktyka — kierowcy w chłodzie częściej włączają ogrzewanie kabiny, a tradycyjne rezystancyjne nagrzewnice pobierają znaczną część energii zgromadzonej w akumulatorze.
Badania AAA, Consumer Reports i firmy Recurrent wskazują, że w ekstremalnie niskich temperaturach zasięg pojazdów elektrycznych może spadać od około 16 do nawet 46 procent. Dla porównania, samochody spalinowe też tracą wydajność w zimie, ale w mniejszym stopniu — około 15–24 procent.
Jak działa pompa ciepła i dlaczego to ważne?
Pompa ciepła nie generuje ciepła w sposób bezpośredni — nie „spala” energii, żeby ją stworzyć. Zamiast tego przemieszcza istniejącą energię cieplną z otoczenia do wnętrza samochodu. W praktyce oznacza to, że urządzenie potrafi wydobyć ciepło z powietrza zewnętrznego (a czasem z innych elementów pojazdu) i przekazać je do kabiny lub systemu zarządzania temperaturą baterii.
Co zaskakujące, nawet przy temperaturach ujemnych w powietrzu znajduje się wystarczająco dużo energii, by ją „podciągnąć” i wykorzystać do ogrzewania. Dzięki temu nie trzeba polegać wyłącznie na prądowych grzałkach rezystancyjnych, które drenowałyby akumulator i skracały zasięg.
Gdzie już stosuje się pompę ciepła?
- Tesla wprowadziła własne rozwiązania pompy ciepła od 2021 roku.
- W modelach takich jak Jaguar I-Pace, BMW i-serii, Hyundai Ioniq 5, Audi e-Tron czy Kia EV9 pompa ciepła jest elementem standardowego systemu termicznego.
Techniczne ulepszenia — co zmieniło się w nowych pompach ciepła
W ostatnich latach technologia pomp ciepła przeszła istotny rozwój. Nowe modele korzystają z przemiennych (zmiennoprędkościowych) sprężarek, ulepszonych czynników chłodniczych i bardziej zaawansowanej elektroniki sterującej. Dzięki temu bywają skuteczne nawet w niskich temperaturach, gdzie wcześniejsze konstrukcje miały problemy z wydajnością.
Producentom udało się także zintegrować pompy ciepła z systemami zarządzania termicznego baterii i układu napędowego, co zwiększa ogólną efektywność pojazdu. Dla przykładu: Tesla projektuje systemy, które odzyskują ciepło z wielu elementów auta — od silników elektrycznych po jednostki elektroniczne — by maksymalizować użyteczną temperaturę.
O ile więcej zasięgu zyskuje samochód z pompą ciepła?
W badaniach i testach na drodze pompy ciepła potrafią odzyskać od kilku do kilkunastu procent zasięgu straconego na skutek zimna — typowe raporty mówią o 3–15 procentach, co w praktyce może oznaczać nawet do około 50 dodatkowych mil (≈80 km) w optymalnych warunkach. To duża różnica przy codziennym użytkowaniu.
Jednak pompa ciepła nie jest remedium na wszystkie zimowe problemy. W bardzo niskich temperaturach jej efektywność spada — jak zauważa Jan Rosenow z Regulatory Assistance Project, wydajność maleje przy głębokich mrozach, choć w porównaniu z grzałką rezystancyjną oszczędności energii mogą sięgać około dwóch trzecich, w zależności od warunków.
John Kelly, wykładowca technologii motoryzacyjnej na Weber State University, podkreśla: „Każdy nowy elektryk bez pompy ciepła to dziś technologiczny relikt”. To mocne stwierdzenie oddaje trend — producenci coraz częściej instalują pompy ciepła, bo przekłada się to bezpośrednio na użyteczny zasięg w sezonie zimowym.
Praktyczne wskazówki dla kierowców w zimowych warunkach
- Ładuj, kiedy możesz: pozostawianie samochodu podłączonego w niskich temperaturach pomaga utrzymać baterię w dobrej kondycji i ułatwia szybkie ładowanie.
- Używaj funkcji „preconditioning”: wiele EV oferuje tryb podgrzewania baterii i kabiny przed jazdą, co zmniejsza straty zasięgu podczas rozruchu w mrozie.
- Jeśli samochód ma zarówno pompę ciepła, jak i grzałkę rezystancyjną — korzystaj z inteligentnych ustawień, by minimalizować użycie energochłonnej grzałki.
- Wyposażenie w lokalne ładowarki publiczne to pewność, że w razie pogorszenia zasięgu znajdziesz punkt do szybkiego doładowania.
Perspektywy: co dalej w ogrzewaniu EV?
Rozwój pomp ciepła w samochodach elektrycznych idzie w parze z postępem w zarządzaniu termicznym baterii, nowymi czynnikami chłodniczymi o lepszych parametrach oraz integracją z systemami odzysku ciepła. W przyszłości możemy też spodziewać się kombinacji technologii: pompy ciepła pracującej wraz z układami odzysku ciepła z hamowania, zarządzaniem cieczą chłodzącą i bardziej zaawansowanymi algorytmami sterującymi.
.avif)
Expert Insight
Dr hab. inż. Anna Kowalska, specjalistka ds. termicznego zarządzania pojazdami elektrycznymi, mówi: „Pompa ciepła to dziś jeden z najbardziej opłacalnych elementów poprawiających użyteczny zasięg EV zimą. Największe korzyści przynosi nie sama pompa, lecz systemowa integracja — gdy pompa współpracuje z zarządzaniem baterią, układami odzysku ciepła i inteligentnym oprogramowaniem. W najbliższych latach zobaczymy dalsze optymalizacje, które jeszcze bardziej zmniejszą sezonowe spadki zasięgu.”
Technologia pomp ciepła nie jest cudownym lekarstwem na ekstremalny mróz, ale to jedno z najważniejszych narzędzi, które poprawia komfort i użyteczność samochodów elektrycznych w zimowych warunkach. Dla kierowców oznacza to realne oszczędności energii i mniej stresu przy planowaniu podróży.
Zostaw komentarz