تأثیر گرمای شدید ایران بر عمر باتری خودروی برقی

به گزارش خودران، تابستان‌های داغ ایران، به‌ویژه در مناطقی که دما به ۴۰ تا ۴۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، تأثیر قابل‌توجهی بر عملکرد باتری‌های لیتیوم‌یونی خودروهای برقی دارد. این باتری‌ها که معمولاً ظرفیت ۴۰ تا ۱۰۰ کیلووات‌ساعت و توان موتور بین ۱۰۰ تا ۶۰۰ کیلووات دارند، در دمای ایده‌آل ۲۰ تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد بهترین عملکرد را ارائه می‌دهند. اما گرماهای بالای ۴۰ درجه باعث تسریع واکنش‌های شیمیایی داخل باتری شده و منجر به کاهش ظرفیت و عمر مفید آن می‌شود.

تأثیر دمای بالا بر باتری

دمای بالا باعث افزایش نرخ تخلیه خودبه‌خود باتری می‌شود؛ به‌طوری که در ۴۰ درجه سانتی‌گراد، این نرخ تا ۵ درصد در ماه افزایش می‌یابد، در حالی که در دمای ۲۵ درجه کمتر از ۲ درصد است. این موضوع باعث کاهش برد پیمایش خودرو تا ۱۰ درصد می‌شود. همچنین مقاومت داخلی باتری افزایش یافته که کارایی انتقال انرژی را کاهش می‌دهد و گرمای اضافی تولید می‌کند.

نقش سیستم مدیریت باتری (BMS)

سیستم‌های مدیریت باتری با نظارت دمای سلول‌ها و محدود کردن توان خروجی موتور در دمای بیش از ۴۵ درجه، از آسیب حرارتی جلوگیری می‌کنند. در دماهای بالای ۶۰ درجه، احتمال بروز واکنش‌های شیمیایی خطرناک و آتش‌سوزی افزایش می‌یابد که در گرمای ایران یک چالش مهم است.

چالش‌های سیستم‌های خنک‌کننده

خنک‌سازی باتری در گرمای شدید ایران اهمیت بالایی دارد. خودروهای برقی معمولا از دو سیستم خنک‌کننده استفاده می‌کنند:

• خنک‌کننده هوا (Air-Cooled): در دمای بالای ۴۰ درجه کارایی محدودی دارد.
• خنک‌کننده مایع (Liquid-Cooled): مؤثرتر بوده و باتری را بین ۲۵ تا ۳۵ درجه نگه می‌دارد، اما مصرف انرژی باتری را تا ۱۵ درصد افزایش می‌دهد.

شارژ سریع (DC Fast Charging) نیز در دمای بالا باعث افزایش دمای باتری تا ۵۰ درجه می‌شود که فشار مضاعفی به باتری وارد می‌کند و زمان شارژ را افزایش می‌دهد.

کاهش عمر باتری در گرمای زیاد

عمر باتری‌های لیتیوم‌یونی که معمولاً ۸ تا ۱۰ سال یا ۱,۵۰۰ تا ۲,۰۰۰ چرخه شارژ است، تحت گرمای شدید کاهش می‌یابد. دمای بالای ۴۰ درجه می‌تواند نرخ تخریب شیمیایی الکترولیت را تا ۲۰ درصد افزایش دهد و پس از ۳ سال ممکن است ظرفیت باتری تا ۱۰ کیلووات‌ساعت کاهش یابد که برد و ارزش خودرو را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

راهکارهای مدیریت گرمای باتری

• پارک خودرو در سایه یا پارکینگ سرپوشیده برای کاهش دمای کابین که ممکن است تا ۶۰ درجه برسد.
• استفاده از کاورهای بازتاب‌دهنده نور برای کاهش دمای کابین تا ۲۰ درجه.
• شارژ در جایگاه‌های سایه‌دار یا دارای تهویه.
• بررسی منظم سیستم خنک‌کننده و تعویض فیلترها هر ۲۰,۰۰۰ کیلومتر.
• محدود کردن شارژ سریع در دماهای بالای ۴۰ درجه و ترجیح دادن شارژ کند (AC Charging).
• تنظیم سیستم مدیریت باتری برای محدود کردن شارژ تا ۸۰ درصد ظرفیت.
• اجتناب از رانندگی با سرعت بالا (بیش از ۱۲۰ کیلومتر بر ساعت) در گرمای زیاد برای کاهش فشار بر باتری.

جدول مقایسه تأثیر دما بر باتری خودروهای برقی