Среди обывателей существует распространенное заблуждение о том, что электромобили и зима, особенно «наша», — вещи несовместимые. Наша редакционная Tesla Model S использовалась всю зиму практически ежедневно. Время подвести итоги. Каким-либо особенным образом к холодам автомобиль не готовился: мы поставили зимнюю резину на 19″ дисках, положили резиновые коврики и залили незамерзающую жидкость в бачок омывателя. Как только среднесуточная температура стала стабильно ниже нуля, был сброшен счетчик «B» пробега, чтобы можно было оценить зимний расход энергии.
Минусы
Стоит начать с того, что согласно документации минимальная температура, при которой допускается эксплуатация Model S, составляет –30 С°. В реальности же автомобиль без особых проблем эксплуатируют и при более низких температурах (например, в Канаде и Сибири). Поэтому местные –15 С°, которые наблюдались этой зимой, просто «детский сад» по сравнению с Барнаулом или Новосибирском.
Первое, что становится заметно при приближении температуры к нулевой отметке, это ограничение мощности регенерации, то есть заряда батареи при торможении. При 0 С° из 60 кВт становятся доступны около 30 кВт, при отпускании педали газа замедление становится не таким существенным. Когда машина полностью охлаждается до –10 С° и ниже, регенерация отключается вообще! Это, пожалуй, самый существенный недостаток зимней эксплуатации. Во-первых, возникают неудобства: нужно всегда тормозить второй педалью, как на «доисторических» автомобилях. Во-вторых, отсутствие или ограничение регенерации негативно сказывается на общем расходе энергии. Ну и в-третьих, изнашиваются тормозные колодки и диски, которые обычно используются достаточно редко. Когда температура опускается существенно ниже –10 С°, вместе с регенерацией начинает ограничиваться и максимальная мощность двигателя, которая может упасть более чем вдвое!
Но не все так страшно: при начале движения и постепенном прогреве батареи мощность двигателя возвращается в течение нескольких минут. С регенерацией дела обстоят хуже: чтобы полностью восстановить 60 кВт мощности, может потребоваться полчаса или даже больше. Ограничения «отпускаются» постепенно, по мере прогрева.
Если говорить о повышенном расходе энергии, то здесь никакой катастрофы не происходит. При температурах «каля нуля» первые 5 км после начала движения автомобиль расходует приблизительно вдвое больше энергии, которая уходит на прогрев салона и батареи. После прогрева расход возвращается к летнему значению. Энергия, которая тратится на поддержание салона в тепле, приблизительно равна энергии, которую летом потребляет кондиционер.
При температурах существенно ниже нуля время, необходимое на прогрев салона, возрастает, а при движении тратится приблизительно на 20% больше энергии, которая уходит на обогрев салона. Самый основной фактор, который влияет на средний расход энергии при холодной погоде, это продолжительность поездок. Если до работы вам ехать 5 км, то ваш средний расход вырастет вдвое, если, например, 100 км, то всего на 5%.
Зимой мы никак не экономили энергию: климат-контроль был установлен на температуру около +22 С°, подогрев сидений практически не выключался. Если летом заряда батареи хватает в среднем на три полноценных дня в городском режиме, то зимой комфортно можно ездить уже только два дня. В любом случае, даже при сильном морозе разрядить батарею за один день в городе практически нереально. Вопрос «хватит ли заряда, чтобы куда-то съездить» не стоит. Гарантированный запас хода при морозе составляет приблизительно 200—250 км. Если посмотреть на статистику среднего расхода энергии зимой в городском режиме, то мы получаем цифру около 30 кВт·ч на 100 км. Для сравнения, летний расход составляет около 22 кВт·ч на 100 км. То есть в холода общий расход энергии увеличивается приблизительно на 35%.
Честный запас хода в городе зимой, который составляет 200—250 км, выглядит очень скромно по сравнению с дизельными «пассатиками» со столитровым баком солярки. Но в электромобилях есть один очень важный момент — это дневной запас хода. Как правило, каждое утро батарея полностью заряжена, в отличие от ДВС машин, которые требуют регулярных визитов на заправки. В городском режиме пользоваться зарядкой дома намного удобнее и дешевле, чем заправляться на АЗС, чего, конечно, не скажешь о дальних путешествиях, когда отсутствует инфраструктура быстрых зарядок. Поэтому даже с относительно небольшим запасом хода электромобиль в городском и пригородном режиме намного удобнее. А вот для дальних поездок альтернативы ДВС пока нет.
Батарея: холод, деградация, саморазряд
Вопреки распространенному заблуждению, холод как раз не является особой проблемой для литий-ионной батареи. Наоборот, при температурах около нуля она сохраняет свои параметры лучше всего. Намного более опасным является ее нагрев выше +50 С°. При падении температуры существенно ниже нуля основной вопрос — это зарядка и отдача максимальной мощности, пока батарейный блок не прогреется. Электроника постоянно следит за температурой, степенью заряда и другими параметрами, периодически ограничивая выходную мощность и мощность зарядки, чтобы поддерживать оптимальный и безопасный режим работы в разных климатических условиях.
Часто читатели опираются на опыт гибридных автомобилей, где батарея может выйти из строя уже буквально через 100 тыс. км. Если взять Toyota Prius, самый популярный гибрид на рынке, то емкость его батареи составляет от 1,3 кВт·ч в стандартной до 4,4 кВт·ч для подключаемой к сети версии. Это в десятки раз меньше, чем у батареи Model S, емкость которой — 85 кВт·ч. Гибрид за один день может зарядить-разрядить батарею несколько раз, в то время как Tesla делает один цикл за три дня и более! При этом циклы заряда-разряда проходят в намного менее жестком режиме. Поэтому сравнивать ресурс батарей гибридов и электромобилей некорректно в принципе. Кроме того, на батарею и двигатель Model S распространяется 8-летняя гарантия без ограничения пробега.
Статистика деградации батареи среди владельцев Tesla показывает интересную картину. Первые 15 тыс. км батарея теряет около 3—4% емкости, а затем деградация существенно замедляется и кривая графика становится намного более пологой. При 50 тыс. пробега средняя потеря емкости составляет около 5%, при 100 тыс. — около 6%. Вряд ли за время эксплуатации автомобиля владелец столкнется с заметным падением емкости батареи из-за ее деградации.
В будущем запас хода Model S можно будет существенно увеличить заменой батареи, использующей более совершенную технологию. Так, например, для Roadster, самой первой модели Tesla Motors, в декабре прошлого года был представлен комплект обновлений, включающий в себя новую батарею и некоторые аэродинамические элементы, позволяющие увеличить запас хода в полтора раза, до 650 км. По словам Илона Маска, что-то подобное можно ожидать и для Model S.
Любая литий-ионная батарея во время простоя характеризуется постепенным саморазрядом. Является ли это проблемой для Model S? Один из норвежских владельцев электромобиля оставил его зимой в аэропорту на месяц, при температуре воздуха около нуля. В результате саморазряд составил около 20%. В реальных условиях машина теряет около 1% заряда за сутки простоя. Эта величина может немного варьироваться в зависимости от включенных опций энергосбережения.
Плюсы
Главное преимущество электромобиля зимой заключается в быстром прогреве салона. При включении климат-контроля теплый воздух начинает поступать практически сразу. В случае с ДВС автомобиль должен сначала прогреть двигатель и охлаждающую жидкость. И только когда температура последней достигнет около +50 С°, начнется постепенный прогрев салона. Поэтому с точки зрения комфорта электромобиль намного приятнее в эксплуатации зимой. Всего пару минут движения, и вы едете в теплом салоне.
Но, наверное, самой удобной функцией Model S является запуск обогрева через мобильное приложение. Во-первых, вы не ограничены расстоянием, как в случае с большинством систем типа Webasto или дистанционным запуском. Во-вторых, электромобиль можно прогревать в закрытом помещении, таком как крытая парковка или гараж.
Если машина подключена к розетке, то обогрев салона и батареи использует энергию сети. Выезжая утром из гаража, можно сесть сразу в теплый салон, без ущерба для запаса хода и без описанных выше ограничений мощности двигателя и регенерации, которые возникают при холодной батарее. Достаточно запустить приложение на телефоне и включить климат-контроль нажатием одной кнопки. Более того, в новой прошивке есть опция, которая отслеживает ваш график передвижений, и если Model S подключена к сети и каждое утро вы выезжаете в определенное время, автомобиль автоматически может прогреваться перед выездом.
Прогревать машину можно и от батареи. В этом случае тратится энергия, но, учитывая огромную емкость батареи, потери будут несущественны. На прогрев батареи и салона при холодной погоде тратится около 9 кВт мощности, приблизительно столько же, сколько при движении с небольшой скоростью. Учитывая то, что салон все равно придется прогревать при начале движения, предварительный обогрев особо не сказывается на общем запасе хода.
Система стабилизации зимой показала себя с лучшей стороны. Если летом, при хорошем сцеплении с дорогой, она работает достаточно жестко, позволяя дать небольшого угла и иногда оставить красивые следы от резины при резком нажатии на газ, то зимой все происходит исключительно плавно. Тягу электродвигателя можно регулировать мгновенно, трансмиссия и сам мотор имеют крайне малый момент инерции. Это позволяет держать прямую траекторию на скользкой дороге даже в случае, когда под одним из колес внезапно оказывается лед, а под другим — асфальт. Можно смело давить на газ и наблюдать, с какой невероятной скоростью изменяется подаваемая на двигатель мощность.
Зимние особенности
Крайне острые ощущения дарит отключение системы стабилизации зимой. Так как двигатель мгновенно реагирует на нажатие педали и 600 Н·м передаются на колеса в течение миллисекунд, Model S начинает ехать боком быстрее, чем вы успеваете опомниться. Ни в коем случае не стоит делать это на дорогах общего пользования. Впрочем, на сухом асфальте происходит приблизительно то же самое.
Что касается ручек дверей и безрамочных стекол, то с ними никаких проблем не возникло — ничего не примерзало. В ручках предусмотрен достаточно мощный выталкивающий механизм, который не боится возможного обледенения. А вот крышка зарядного разъема примерзала дважды. Но и здесь инженеры придумали оригинальное решение: магнит на кузове автомобиля, удерживающий крышку, подпружинен, поэтому при нажатии на дверцу лед ломается и она открывается снова. Хотя, конечно, в первый раз это было неприятным сюрпризом. Чтобы избежать такой ситуации, нужно обязательно продувать дверцу и разъем сжатым воздухом после мойки.
Форсунки омывателя стекла сделаны достаточно примитивно, и вместо равномерного распыления, как в приличных автомобилях, на стекло попадают струйки воды, как на дешевых машинах. Щетки имеют подогрев внизу лобового стекла и работают более-менее сносно. Чтобы долить жидкость в омыватель, нужно открыть капот (передний багажник). Заливная горловина находится в неудобном месте, прямо за пневмостойкой капота.
Задняя камера не прячется в кузов, как у некоторых немецких автомобилей. Это приводит к ее быстрому загрязнению, делая фактически бесполезной зимой. После первого снегопада обнаружился интересный момент: снег на капоте не тает вообще, даже после продолжительной поездки. Не сказать, что это большая проблема, но тем не менее со стороны выглядит необычно.
При большом количестве снега выручает пневмоподвеска, позволяющая увеличить клиренс при заезде и выезде из сугробов.
Новая прошивка
В январе 2015 года для Model S вышла новая прошивка 6.1, которая добавила в автомобиль ряд полезных функций. Самое главное изменение — расчет расхода энергии при планировании дальних поездок. Теперь при расчете маршрута учитываются такие параметры, как рельеф местности, ограничения скорости и другие факторы, от которых зависит расход энергии. Если машина замечает, что вы расходуете много энергии, она предложит двигаться медленнее, чтобы доехать без подзарядки. Также Model S отслеживает, хватит ли вам энергии, чтобы вернуться обратно. К сожалению, в Беларуси навигация полноценно работает только для основных трасс.
Среди других улучшений можно отметить возможность отображения уровня заряда в процентах, а не километрах. Кроме того, стали доступны улучшения в проигрывателе музыки и календаре, возможность сбрасывания всех настроек при продаже, отображение сразу всех парковочных сенсоров. Наконец-то появились линии для камеры заднего вида, которые подсказывают траекторию движения при маневрах.
Есть и множество других мелких приятных нововведений, таких как открытие зарядного порта с помощью удерживания кнопки на брелоке, индикация конкретного колеса при срабатывании системы мониторинга давления в шинах, измененные настройки электроусилителя руля на большой скорости, появление дополнительных языков в меню и международных клавиатур, изменения в структуре меню настроек.
При переходе на зимнее время в европейских странах, обнаружилась ошибка с временной зоной, которую Model S использует для Беларуси. Если летом отображалось корректное время, то зимой оно автоматически сдвинулось на час. Поскольку Беларусь больше не использует DST, время отображается некорректно, как если бы отмены DST не было. Проблема заключается в том, что в настройках автомобиля вообще нет возможности указать время или временную зону. Как объяснила служба поддержки Tesla, время устанавливается через синхронизацию с NTP-сервером в интернете, а временная зона — из сервиса Google на основе координат местонахождения автомобиля. Проблема с часовым поясом зафиксирована, но на момент написания этой статьи все еще не решена.
Итоги
Литий-ионные батареи имеют ряд недостатков, таких как саморазряд и деградация. Практика показывает, что в реальной жизни они почти не оказывают существенного негативного влияния даже в условиях зимы. По сути, единственное, с чем сталкивается владелец электромобиля в холода, это ограничение мощности регенерации в начале движения, пока батарея прогревается.
Плюсов же у электромобиля зимой намного больше: он всегда «заведется», мгновенно прогреет салон, система стабилизации надежно удержит траекторию движения. И это все в дополнение к мгновенному крутящему моменту, стремительному ускорению, практически бесплатному «топливу» и отсутствию технического обслуживания. Ну и в качестве бонуса такая машина не воняет выхлопными газами, не загрязняет воздух и не шумит.
На сегодняшний день практически все технологические проблемы электромобилей решены, осталось решить вопрос с повсеместно доступной быстрой зарядкой на трассах и снизить стоимость батарей. В этих направлениях уже несколько лет идет активная работа. Завод Gigafactory, который Tesla Motors прямо сейчас строит вместе с Panasonic, позволит удешевить батареи практически вдвое, а планы развития бесплатной сети зарядок Supercharger на 2016 год уже включают в себя Прибалтику, Россию и Украину. Будущее совсем рядом.
Предыдущие статьи серии:
Перепечатка текста и фотографий Onliner.by запрещена без разрешения редакции. nak@onliner.by