Przegląd aut elektrycznych
81

Rozpoczynamy test aut elektrycznych w wykonaniu Antyweb.pl

Od kilkunastu już tygodni przygotowuję duży przegląd samochodów elektrycznych. Jestem już po testach następujących pojazdów: BMW i3, BMW i3S, Hyundai IONIQ electric, Nissan Leaf, Renault Kangoo Z.E., Renault Twizy, Renault ZOE Z.E. 40, smart forfour electric, smart fortwo electric, Volkswagen e-Golf. W trakcie ich testowania zapytałem o Waszym zdaniem akceptowalny zasięg tego typu auta. Udzielone odpowiedzi zdecydowanie pomogą mi sformułować wnioski końcowe do tego przeglądu. W tym artykule objaśnię najważniejsze kwestie, które przybliżą Wam świat „elektryków”, a także pomogą w poruszaniu się po przygotowanym przez nas przeglądzie.

Renault ZOE Z.E. 40 podczas ładowania

Zdaniem wielu, auta elektryczne są przyszłością transportu osobowego. Zerowa lokalna emisja, komfortowe podróżowanie, to najważniejsze zalety tego typu samochodów. Wyraźnie widać, że ich rozwój dosłownie galopuje – najbardziej w kwestii liczby kilometrów jakie można przejechać między kolejnymi ładowaniami. Jeszcze kilka lat temu maksymalny realny zasięg wynosił 100, czasem 150 km. Dziś nawet stosunkowo tanie auta elektryczne potrafią pokonać 200 km, a niektóre nawet przekroczyć 300 km. Nie można nie wspomnieć o samochodach Tesla, które mają na pokładzie nieporównywalnie potężniejsze zestawy akumulatorów, dzięki którym energii starczy nawet na 500-600 km oszczędnej jazdy.

Akumulatory w BMW i3

Taki postęp to oczywiście zasługa rosnącej pojemności elektrycznej stosowanych akumulatorów. Wystarczy spojrzeć na wprowadzoną w 2016 roku odmianę Renault ZOE Z.E. 40 z „bateriami” o pojemności 41 kWh. Docelowo ma ona zastąpić wciąż oferowaną, a w prowadzoną w 2012 roku wersję 22 kWh. Fizyczna objętość akumulatorów pozostała bez zmian, waga tylko symbolicznie większa. Silników elektrycznych już raczej znacząco nie da się poprawić, choć zapewne da się jeszcze usprawnić samo zarządzanie przepływem energii. Powoli zbliżamy się do zasięgu typowego dla aut spalinowych!

Sporo zmieniło się także w temacie ładowania samochodów elektrycznych. W większych miastach pojawia się coraz więcej punktów, do których można podpiąć swojego „elektryka”. Co ważne, wiele z nich to szybkie ładowarki, które potrafią w kilkadziesiąt minut naładować auto nawet do 80%. Zmienia się również otoczenie prawne w Polsce, korzystniejsze dla samochodów elektrycznych. Niestety w tych kwestiach Polska jest w ogonie europejskich krajów wysokorozwiniętych…

Volkswagen e-Golf podczas ładowania

Zasięg aut elektrycznych – Wasze potrzeby i oczekiwania

W ankiecie, jasno wskazaliście, że auto elektryczne jako drugi pojazd w rodzinie/domu mógłby mieć stosunkowo mały (w porównaniu do samochodów spalinowych) zasięg:

Wyniki ankiety: auto elektryczne jako drugi pojazd w rodzinie

Okazuje się, że dla 50% z Was zupełnie wystarczające byłoby nawet najsłabsze pod względem maksymalnego zasięgu auto elektryczne! Jednocześnie aż cztery kolejne spełniają oczekiwania 75% z głosujących. Całkowicie odmiennie wygląda sytuacja, gdyby taki samochód elektryczny miał być Waszym jedynym pojazdem:

Wyniki ankiety: auto elektryczne jako jedyny pojazd w rodzinie

W zasadzie tylko auta Tesli byłyby w stanie zapewnić oczekiwania choćby kilkunastoprocentowej grupy spośród głosujących (zasięg wyraźnie powyżej 300 km). Niestety wciąż istotnym problemem jest liczba miejsc, w których można swobodnie i szybko naładować tego typu auto.

To wszystko sprawia, że coraz więcej osób jest zainteresowanych zakupem samochodu elektrycznego. Szczególnie duży sens – co doskonale pokazuje ankieta – ma to w przypadku użytkowania miejskiego, gdzie nie potrzeba dużego zasięgu, a oszczędny silnik elektryczny pozwoli znacząco zmniejszyć koszty użytkowania. Niestety wciąż mówimy o naprawdę małych liczbach. W 2017 roku, w Polsce zarejestrowano 439 aut elektrycznych. To o kilkadziesiąt procent więcej niż w poprzednim roku, ale jak się to ma do Opla Astry, trzeciego na liście polskich bestsellerów, który rozszedł się w liczbie blisko 16 tys. egzemplarzy?

Hyundai IONIQ electric

Które auta elektryczne zostały przetestowane?

Jak już wspomniałem na początku, jestem już po testach wszystkich biorących udział w przeglądzie autach elektrycznych. Niestety, pomimo usilnych starań, niektórych zabrakło. W moim odczuciu największymi nieobecnymi są: Volkswagen e-Up, a także samochody marki Tesla. Ponieważ wciąż jest możliwość dołączenia samochodu do testu, to jeśli pośród Was znajdują się osoby bądź firmy zdecydowane mi pomóc, to oczywiście zapraszam do kontaktu! Wracając do samochodów, które zostały już przetestowane. Są to (w kolejności alfabetycznej):

Wraz z kolejnymi publikacjami, będą się pojawiały linki do ich testów. Póki co możecie przeczytać nieco więcej na temat IONIQ-a, smarta i e-Golfa, bo te gościły już na łamach Antyweb.pl. Z czasem, pojawią się jednak nowe odnośniki, prowadzące do nowych ustandaryzowanych testów także tych samochodów. A skoro o ustandaryzowaniu mowa:

smart forfour oraz fortwo electric drive

Procedura testowa i schemat testu aut elektrycznych w wykonaniu Antyweb.pl

Artykuł który czytasz jest wstępem do tego przeglądu. Niebawem pojawi się pierwszy test z tej serii. Kolejne postaram się publikować możliwie szybko, tak by cały temat zamknąć w najwyżej kilka tygodni. Poszczególne testy są pisane wg szablonu. Podzielone zostały na 7 sekcji (plus wstęp i podsumowanie), w których oprócz specyfikacji (1. punkt) i kosztów zakupu (7. punkt), oceniam samochody w kilku kategoriach. Najistotniejsze dla mnie jest to, by było możliwe otwarcie dwóch artykułów obok siebie i czytanie konkretnych akapitów, które będą dotyczyły tych samych kwestii i w ten sposób porównanie dwóch samochodów! Wspomniane rozdziały to:

Nissan Leaf

2. Zasięg elektryczny i ładowanie

Każdy samochód elektryczny został sprawdzony pod kątem maksymalnego zasięgu podczas bardzo oszczędnej jazdy – rzeczywiście rozpoczynałem jazdę z akumulatorami naładowanymi na 100% i kończyłem gdy poziom energii spadał poniżej 5%. To taki test, który w jakimś stopniu weryfikuje zapewnienia producenta co do maksymalnej liczby kilometrów, jakie auto powinno przejechać między kolejnymi ładowaniami. Badam również ile energii zużywa auto podczas typowej, spokojnej, a także dynamicznej jazdy po mieście. Dodatkowo mierzę zapotrzebowanie na energię przy prędkościach: 90 i 120 km/h. Na tej podstawie podaję szacowany zasięg we wspomnianych scenariuszach. Tego typu test mogliście już zobaczyć np. w przypadku e-Golfa:

Analizuję jakie opcje ładowania oferują poszczególne samochody i ile to trwa. Zapytałem także producentów jak wygląda gwarancja na akumulatory – jakie są ograniczenia, a także ile kosztuje ich ewentualna wymiana po okresie gwarancyjnym.

3. Jak jeździ się autem elektrycznym?

Samochód elektryczny to nie tylko pojemny akumulator i oszczędny silnik, ale przede wszystkim to środek transportu, który musi spełniać typowe dla środka transportu oczekiwania. Musi zmierzyć się w tej kwestii także z autami napędzanymi konwencjonalnymi silnikami. Sprawdzam więc jak każde auto przyspiesza, hamuje i skręca. Duża masa akumulatorów skumulowana najczęściej w jednym miejscu, a czasem nietypowa konstrukcja powodują, że samochody elektryczne potrafią się zachowywać niestandardowo. Stąd też kluczowe jest zweryfikowanie zachowania w granicznych sytuacjach zarówno na równej drodze, jak i na tej gorszej jakości – niekoniecznie dziurawej.

Szczególną uwagę zwracam na kwestie związane z działaniem samego napędu, jak i zarządzaniem energią, sposobem jej odzyskiwania itp.

4. Wnętrze, wygoda i komfort użytkowania

Podobnie jak we wcześniejszym rozdziale: samochód elektryczny musi być najpierw samochodem, by mógł być samochodem elektrycznym. Oceny wystawiam więc pod kątem ilości miejsca w środku, jakości wykonania, pozycji za kierownicą czy widocznością ze środka. Sprawdzam także jak świecą reflektory nocą czy ile złącz typu USB bądź „zapalniczek” mają do wykorzystania pasażerowie. Pod uwagę biorę także system multimedialny, liczbę funkcji oraz ich działanie. Czy i jak można podłączyć smartfona z samochodem, a także czy istnieje jakaś metoda na zdalne, choćby częściowe, zarządzanie funkcjami samochodu.

Wnętrze elektrycznego Volkswagena e-Golf

5. Nowoczesne systemy bezpieczeństwa i wsparcia kierowcy

Samochody elektryczne są postrzegane jako pojazdy przyszłości. Powinny więc w tej kwestii przynajmniej nadążać za odpowiednikami, napędzanymi tradycyjnymi silnikami. Sprawdzam więc jakie aktywne systemy bezpieczeństwa oferuje każdy samochód i jak one działają.

Istotna jest również liczba i zakres działania asystentów wspierających kierowcę. Tempomat powinien być adaptacyjny, dobrze by było by pojawił się system ostrzegający o niezamierzonym zjeździe z pasa ruchu, czy układ monitorujący martwe pole, a najlepiej asystent jazdy w korku. Półautonomiczne parkowanie nie jest konieczne, ale to mile widziany dodatek.

6. Czy to auto elektryczne jest dla „geeka”?

Myślę, że czytelnikom Antyweb.pl nie muszę tłumaczyć kto to jest „geek”. W odniesieniu do aut elektrycznych przyjmuję, że to osoba zafascynowana technologią, która chce poznać od podszewki jak działa tego typu samochód, a także możliwie najefektywniej z niego korzystać. W tym celu potrzebne mu są zaawansowane statystyki i dane dotyczące parametrów jazdy. Średnie zużycie to zdecydowanie za mało. Nissan Leaf podaje nawet temperaturę zespołu akumulatorów! I to jest prawdziwe auto dla „geeka”! Oczywiście traktuję tę kategorię nieco z przymrużeniem oka :)

Temperatura akumulatorów w Nissan Leaf

7. Ceny zakupu aut elektrycznych

W każdym artykule podaję ceny zakupu danego samochodu, a także możliwości doposażenia czy ewentualnego najmu akumulatorów. Nie będę jednak oceniał sensowności zakupu auta elektrycznego w kontekście pojazdów spalinowych czy nawet hybrydowych. Na to przyjdzie czas w raporcie końcowym.

Podsumowanie każdego pojedynczego testu aż do publikacji końcowego raportu będzie miało charakter tymczasowy. Oczywiście ogólną ocenę danego samochodu otrzymacie, ale nie będzie ona się odnosiła do innych aut elektrycznych tak precyzyjnie, jak będzie to miało miejsce pod koniec całego przeglądu. W raporcie końcowym omówię także koszty użytkowania samochodów elektrycznych.

Renault ZOE Z.E. 40

Jak ładować auto elektryczne?

Niemal każde auto elektryczne można podpiąć pod domowe gniazdo 230V. Oczywiście będzie to najwolniejsze ładowanie – w ekstremalnym przypadku nawet ponad dobę. Zwykle producenci dodają odpowiedni przewód z ładowarką w zestawie, ale czasem trzeba za niego ekstra zapłacić. Podłączenie do domowej sieci trójfazowej jest możliwe, ale wymaga albo specjalnej ładowarki (często niedostępnej) albo kupna specjalnego „wallboxa”. Trzeba oczywiście pamiętać, że trzeba jego moc dopasować do możliwości sieci energetycznej podpiętej do Waszego domu lub garażu.

Specjalny wallbox do ładowania smart forfour electric

Ładowanie „na mieście” możliwe jest za pomocą w zasadzie czterech standardów. Oprócz klasycznego 230V (np. w galeriach handlowych) najczęściej stosowanym jest Type 2 (Mennekes), który jest bardzo uniwersalny: można nim ładować zarówno prądem stałym (tylko samochody Tesla z tego korzystają) albo prądem zmiennym. Moc ładowania może wynosić nawet 43 kW, ale równie dobrze może wynosić zaledwie kilka, jeśli akurat takie jest przyłącze i czy np. ktoś inny nie podłączył się samochodem do drugiego gniazdka.

Szybka ładowarka dla BMW i3

CHAdeMO dla Nissan Leaf

W japońskich samochodach elektrycznych (Nissan Leaf takowe ma) można spotkać CHAdeMO (czasem nazywany Type 4), który może zapewnić do 62,5 kW. Jest to ładowarka prądu stałego. Niestety takich ładowarek jest stosunkowo mało.

Podobne podejście zastosowane zostało w czwartym typie złącza: CCS Combo 2, który potrafi dostarczyć nawet 350 kW, choć zwykle jest to do około 100 kW. Niestety mało która ładowarka jest w stanie realnie tyle dostarczyć. Często jest to np. 50 kW. Tego typu gniazdo ma BMW i3, Hyundai IONIQ a także Volkswagen e-Golf. Jej zaletą jest wsteczna kompatybilność z Type 2, bo złącze CCS Combo 2 niejako w połowie składa się właśnie z Type 2, ale oprócz tego ma dwa dodatkowe przewody poniżej wspomnianego Type 2.

CCS Combo 2 w Volskwagen e-Golf

Nie da się z góry precyzyjnie wskazać ile czasu będzie trwało ładowanie danego samochodu, bo zależy to od wielu aspektów. Nawet jeśli ładowarka jest w stanie dostarczyć prąd o takich parametrach jakie obsługuje samochód, to wciąż trzeba pamiętać że szybkie ładowanie będzie użyte do około 70-80% poziomu naładowania. Później tempo mocno spada. Ostatnie 2-5% może trwać tyle co 30-50% początkowego ładowania. Dlatego też często właściciele aut elektrycznych nie ładują ich „pod korek”. Drugą kwestią jest temperatura – ta nie może być ani zbyt wysoka, ani zbyt niska, bo to spowalnia tempo ładowania.

Renault Twizy

Zużycie energii w poszczególnych scenariuszach użytkowania

Z kwestią zasięgu aut elektrycznych nieodzownie związane jest odzyskiwanie energii podczas hamowania. Każdy „elektryk” rekuperuje podczas wytracania prędkości – niektóre robią to lepiej, inne gorzej, ale przyjmuje się, że większość początkowej energii kinetycznej daje się ponownie skumulować w akumulatorach. Trzeba jednak pamiętać, że im większy poziom naładowania akumulatorów, tym wolniej tą energię można odzyskiwać – powód jest ten sam, co przy ładowaniu zewnętrznym. Trzeba też nauczyć się jak używać hamulca, by przez większość czasu rekuperować a nie wykorzystywać układu hamulcowego. Nie jest to trudne, ale wymaga pewnego przestawienia się.

Hyundai IONIQ potrafił odzyskiwać energię w tempie nawet blisko 60 kW

Zależnie od scenariusza użytkowania, zużycie energii w autach elektrycznych różni się zasadniczo od ilości wypalonego paliwa, do której jesteśmy przyzwyczajeni. Oczywistością jest, że w „elektryku” mamy XX kWh/100 km zamiast XX l/100 km. Co ciekawe, trzeba się raczej przyzwyczaić do wartości powyżej 10 kWh/100 km. Przede wszystkim jednak diametralnie różni się zużycie energii między poszczególnymi scenariuszami użytkowania. Przyjęło się, że klasyczny silnik benzynowy czy wysokoprężny najoszczędniejszy jest podczas spokojnej jazdy trasą, a najwięcej „pali” w zakorkowanym mieście lub na autostradzie. Istotnie, testy które wykonuję dla każdego auta spalinowego jasno wskazują, że miejskie zużycie paliwa oscyluje zwykle wokół wyniku „autostradowego” – czasem jest nieco niższe, czasem wyższe, zależnie od samochodu. Przykładowe wyniki dla Volkswagen Golfa 1.4 TSI:

Najniższe zużycie paliwa jest przy 90 km/h, następnie jest 120 km/h, a dopiero później oszczędna jazda w mieście. Autostradowy scenariusz jest na samym końcu. W przypadku aut elektrycznych sytuacja wygląda zgoła odmiennie. Zwykle najniższe zużycie energii jest podczas spokojnej jazdy po mało zakorkowanym mieście. Co istotne, drastyczne zagęszczenie ruchu nie robi dużego wrażenia na takim aucie, podczas gdy zużycie paliwa w „spalinówce” rośnie dramatycznie. Z kolei wyjazd na trasę dla auta benzynowego bądź diesla to okazja do wykazania się. „Elektryk”, co może być zaskakujące, zużywa wówczas nawet o kilkadziesiąt procent więcej energii niż w mieście. Przykładowe wartości dla Volkswagena e-Golfa (analogiczne scenariusze jak w przypadku Golfa 1.4 TSI):

  • Spokojna jazda po mieście: 11,8 kWh/100 km
  • 90 km/h: 12,2 kWh/100 km
  • 120 km/h: 17,0 kWh/100 km
  • 140 km/h: 23,0 kWh/100 km

Warto to mieć na uwadze podczas oceniania zasięgu aut elektrycznych i porównywania ich pod tym względem do samochodów spalinowych. O ile bowiem auta miejskie potrafią mieć zasięg typu 250-400 km podczas użytkowania po mieście, o tyle w trasie będą w stanie przejechać zwykle więcej km. Samochód elektryczny zachowa się całkowicie odmienne. Ta charakterystyka nie jest gorsza czy lepsza, jest po prostu inna.

Hyundai IONIQ

Porównywanie zużycia energii między poszczególnymi autami elektrycznymi

Niestety, nie do końca dobrym pomysłem – a przynajmniej tak mi się na ten moment wydaje – jest porównywanie średniego zużycia energii między poszczególnymi samochodami elektrycznymi. Problem polega na tym, że np. BMW deklaruje, że co prawda akumulatory w i3 mają pojemność 33,2 kWh, ale do użytku pozostaje 27,2 kWh. Wykorzystanie blisko 100% energii zgromadzonej w akumulatorach zwróciło uśredniony wynik 10,9 kWh/100 km. Jeśli do obliczeń weźmiemy użytkową pojemność, to przy takiej średniej wyliczymy, że BMW i3 powinno przejechać 250 km i tyle też w istocie przejechałem z taką średnią. Niestety inni producenci nie podają czy użytkownik może wykorzystać całą zgromadzoną energię w akumulatorach.

Średnie zużycie energii w BMW i3 w teście eco

Średnie zużycie energii w Volkswagenie e-Golf w teście eco

Np. w przypadku Volkswagena e-Golf przejechałem 313 km ze średnią, wg komputera pokładowego, 9,8 kWh/100 km. Proste wyliczenia wskazują, że akumulatory powinny mieć pojemność 30,7 kWh, podczas gdy producent deklaruje, że mają blisko 36 kWh. Analogicznie jest w przypadku Nissana Leaf, który przejechał 290 km przy średniej 11,8 kWh/100 km. Daje to 34,2 kWh całkowitej pojemności. Nissan deklaruje zaś, że akumulatory Leafa potrafią skumulować 40 kWh. Możliwości są zatem dwie: albo zużycie energii podawane przez komputer pokładowy w tych samochodach jest zaniżone, albo jedni producenci podają całkowitą pojemność akumulatorów, a inni (np. Hyundai) podają wyłącznie tą użytkową. Okazuje się bowiem, że w przypadku IONIQ-a przejechałem 270 km ze średnią 10,4 kWh. Kalkulacja daje nam 28,08 kWh, a producent deklaruje że pojemność tych akumulatorów wynosi… 28 kWh. Wszystko się więc zgadza. Dlaczego nie ma takiej jednoznaczności w przypadku Volkswagena czy Nissana? Dopytam jeszcze producentów w tej sprawie.

Nissan Leaf

Zasięg auta elektrycznego latem, a zimą

Istotną kwestią jest także realny zasięg auta elektrycznego, możliwy do osiągnięcia zimą względem rezultatów osiągniętych latem. O ile bowiem w przypadku samochodu spalinowego ogrzewanie pochodzi po prostu z odbierania części energii cieplnej, którą silnik produkuje w sporym nadmiarze, o tyle w przypadku „elektryka” nic takiego nie ma miejsca. Sprawność silnika elektrycznego wynosi bowiem sporo ponad 90%, podczas gdy najefektywniejsze jednostki benzynowe zaledwie 40% energii wytworzonej ze spalania konwertują na energię mechaniczną. Stąd też, jazda samochodem elektrycznym zimą wymusza włączenie dodatkowego elementu i zużyciu dodatkowej ilości energii. Ta ilość może być naprawdę znacząca, bo o ile średnie zapotrzebowanie na energię w mieście wynosi powiedzmy 15 kWh/100 km (przy średniej prędkości 33 km/h), to włączenie nagrzewania, które może pobierać nawet blisko 2 kW, zwiększy średnie zużycie energii do ponad 20 kWh/100 km. To więcej o 1/3! Dochodzi do tego jeszcze niższa pojemność elektryczna akumulatorów – te nie lubią niskiej temperatury. Stąd właśnie zasięg samochodu elektrycznego zimą może być znacząco niższy względem rezultatów osiągniętych latem. Dla porównania: Hyundai IONIQ electric przy temperaturach bliskich 0 stopni Celsjusza przejechał 200 km. Przy około 15-18 stopniach zrobił już 270 km. Podczas mrozów stawiam, że wynik mógłby być bliższy wartości 150 niż 200… Tyle dobrze, że ogrzewanie w samochodzie elektrycznym działa natychmiast – nie trzeba czekać, by silnik się nagrzał :)

Maksymalny zasięg Hyundai IONIQ electric przy niskiej temperaturze otoczenia

Na koniec

Dosłownie na dniach opublikuję pierwszy test samochodu elektrycznego z puli przetestowanych! Zapraszam do śledzenia serii dotyczącej aut elektrycznych, komentowania i zgłaszania uwag/sugestii :)

smart electric drive