Výrobci se předhánějí, kdo nabídne kratší čas na nabití a tím přiblíží zážitek z elektromobility tankování klasického auta. Jenže za tuto rychlost se platí: ultrarychlé nabíjení, tedy nabíjení výkonem nad 120 kW, může výrazně zkrátit životnost baterie, zejména pokud je používáno často a bez rozmyslu. Občasné využití na delších cestách baterii většinou neublíží, ale každodenní „rychlonabíjecí maraton“ může zkrátit životnost až o 40 %, což už je znát nejen na dojezdu, ale i na peněžence při případné výměně akumulátorů.
Nejvíce se to týká řidičů elektrických taxíků, kteří denně najezdí přes 100 kilometrů a potřebují dobíjet rychle, aby se co nejdřív vrátili na silnici. Pro ně je dobíjení vysokým výkonem nevyhnutelné, ale zároveň nebezpečné – v praxi může znamenat, že už po dvou letech klesne zdraví baterie ze 100 % na 85 % (údaj vychází z průzkumu u řidičů taxislužeb). Akumulátory přitom tvoří podstatnou část ceny auta.
Proč baterie při ultrarychlém nabíjení trpí?
Vysoké proudy a teploty při ultrarychlém nabíjení spouštějí hned několik degradačních procesů. Největším strašákem je proces, při kterém ionty lithia nestačí bezpečně „zaparkovat“ do struktury anody a začnou se na jejím povrchu hromadit jako kovové lithium. Následkem je snížení kapacity a riziko tvorby nebezpečných dendritů, které způsobují pokles výkonnosti a v extrémním případě může dojít i ke zkratu a požáru.
Rychlonabíječky Tesla Supercharger
Ne všechny baterie jsou na tom stejně. Akumulátory typu LFP (lithium-železo-fosfát) jsou vůči rychlému nabíjení odolnější, zvládnou vyšší teploty i proudy a jejich životnost tolik neutrpí. Naopak dnes rozšířené články NMC (nikl-mangan-kobalt) nebo NCA (nikl-kobalt-hliník) sice nabídnou delší dojezd, ale jsou citlivější na teplo i vysoké nabíjecí proudy.
I proto výrobci investují do nových materiálů a technologií, jako jsou polovodičové baterie nebo křemíkové anody, které by měly zvládnout rychlé nabíjení s menším dopadem na životnost – ale zatím se s nimi setkáme spíš v laboratořích než v běžných autech.
Klíčovou roli v ochraně baterie hrají systémy řízení nabíjení (BMS) a tepelného managementu. Tyto „strážní andělé“ neustále hlídají teplotu, proud i napětí každého článku a v případě potřeby dynamicky upravují nabíjecí výkon. Například při vysokých teplotách nebo při nabíjení nad 80 % kapacity BMS automaticky snižuje proud, aby zabránila poškození.
Ochrana baterií elektromobilů před degradací
Některé vozy dokonce před příjezdem k rychlonabíječce baterii předehřejí nebo ochladí na ideální teplotu, což výrazně snižuje riziko degradace. Také samotné nabíječky mohou podle pokročilých algoritmů regulovat proud, čímž chrání baterii bez nutnosti zásahu řidiče.
V praxi se ukazuje, že běžní uživatelé, kteří nabíjejí převážně doma nebo v práci pomalejším AC nabíjením a dobíjení vysokým výkonem využívají jen občas při delších cestách, se nemusejí příliš obávat rychlého opotřebení baterie. Studie z reálného provozu Tesel a dalších značek ukazují, že rozdíl v degradaci mezi vozy nabíjenými převážně pomalu a těmi, které častěji využívají rychlonabíječky, je v prvních letech provozu minimální. Problém nastává spíš u vozů v intenzivním komerčním provozu, kde je ultrarychlé nabíjení denní rutinou – tam už je zrychlené stárnutí baterie znatelné.
Výrobci elektromobilů nabízejí na baterie standardně záruku 8 let nebo 160 tisíc kilometrů, přičemž garantují, že kapacita neklesne pod 70 % původní hodnoty. Důležité je ale číst podmínky této záruky – některé značky totiž mohou intenzivní využívání ultrarychlého nabíjení, komerční provoz nebo nedodržení doporučených postupů vylučovat.
Některé značky dokonce omezují záruku, pokud použijete dobíjení vysokým výkonem víc než 200× za rok. Proto je rozumné řídit se doporučeními: nabíjet většinou v rozmezí 20 až 80 % kapacity, vyhýbat se nabíjení v extrémních teplotách a ultrarychlé nabíjení používat jen tehdy, když je to opravdu potřeba.