Протягом майже тижня морозні температури від Чикаго до північного Техасу ускладнювали життя власників електромобілів, зменшуючи запас ходу та години очікування на зарядних станціях.

У Оук-Брук, штат Іллінойс, поблизу Чикаго, у понеділок телевізійні репортери знайшли Tesla, які закінчувалися, коли стояли в довгих чергах за розетками на станції Supercharger. Температура впала до -9F (-23C).

За межами Анн-Арбора, штат Мічиган, Tesla були підключені до мережі на шести з восьми зарядних станцій у середу, коли вітер вив із температурою 7F (-14C). Принаймні один водій був ледь не в силі.

Загальновідомо, що електромобілі втрачають запас ходу на морозі, особливо при мінусовій температурі, подібній до тих, які цього тижня впали в середину країни. Дослідження показали, що втрата діапазону коливається від 10% до 36%. Також електромобілі не заряджаються так швидко в сильний мороз. Деякі власники Tesla поблизу Чикаго сказали журналістам, що їхні машини взагалі не заряджатимуться.

Експерти визнають, що холодна погода може бути важкою для електромобілів, але вони кажуть, що за умови певного планування та невеликих коригувань власники матимуть змогу подорожувати майже як зазвичай.

Усередині акумуляторів електромобілів іони літію протікають через рідкий електроліт, виробляючи електроенергію. Але вони повільніше рухаються через електроліт, коли він стає холодним, і не виділяють стільки енергії. Це скорочує діапазон і може швидше розрядити акумулятор.

Те саме відбувається і навпаки. Оскільки електрони рухаються повільніше, акумулятор не може прийняти стільки електроенергії від зарядного штекера. Це уповільнює зарядку. Проблема полягає в тому, що коли температура різко падає, батареї повинні бути достатньо теплими, щоб електрони рухалися. І вони повинні бути ще теплішими на станціях швидкої зарядки, як у Tesla.

«Практично все, що є хімічною речовиною, сповільнюється, коли ви досягаєте низької температури», — сказав Ніл Дасгупта, доцент кафедри механіки та матеріалознавства в Мічиганському університеті. «Це просто те, що нам дала природа, і ми повинні з цим мати справу».

На станції Supercharger у містечку Піттсфілд, штат Мічиган, на південь від Енн-Арбора, акумулятор Tesla Анкіти Бансал мав лише 7% заряду. Вона підключила, але машина не брала електроенергії. Натомість дисплей показав, що акумулятор нагрівається. Після того, як він досягне належної температури, знадобиться година і 50 хвилин, щоб досягти повної зарядки, показує дисплей.

«Мені попереду довгий шлях», — сказала Бансал, аспірантка Мічиганського університету, яка хотіла повністю зарядити акумулятор, оскільки вдома не має зарядної станції.

Брюс Вестлейк, президент Асоціації електромобілів Східного Мічигану, сказав, що більшість електромобілів запрограмовано на розігрів батареї, якщо водій повідомляє навігаційній системі автомобіля, що наближається поїздка до зарядної станції.

Багато з тих, хто думає, що їхні машини не заряджаються, є новими для електромобілів і не знають, як «попередньо підготувати» свої батареї, сказав Вестлейк, який має дві Tesla.

«Вони тільки вчаться», — сказав він. «І Tesla не дуже добре пояснює деякі речі». Було залишено повідомлення з проханням прокоментувати Tesla.

За морозних температур може знадобитися півгодини, щоб нагріти батарею, щоб вона була готова до зарядки, сказав Вестлейк. За його словами, попереднє кондиціювання батареї вимагає певного діапазону, хоча зазвичай це лише кілька миль.

Бансал, у якої була її Tesla лише тиждень, не знала про попередню підготовку автомобіля перед заряджанням, але зараз вона знає.

За кілька кіосків від неї Tesla Model 3 Кім Берні заряджався трохи повільніше, ніж за звичайних температур. Під час поїздки до свого стоматолога в Енн-Арбор у середу вранці вона проїхала далі, ніж думала, і хотіла наблизитися до повного заряду для решти дня.

Тож вона сказала машині, що їде до зарядної станції, і вона була готова до того часу, коли вона прибула та підключилася до мережі.

Як і Вестлейк, Берні сказав, що водіям електромобілів потрібно планувати наперед, особливо в холодну погоду. Автомобіль, за її словами, підкаже вам, де знаходяться зарядні станції та який у вас запас ходу. «Чим більше ви їздите на ньому, тим більше вам комфортно знати, як далеко ви можете проїхати та скільки його зарядити», — сказала вона. Берні сказала, що вона втрачає приблизно від 15% до 20% заряду батареї в холодну погоду, але це різко погіршується під час різких похолодань, подібних до цього тижня.

За словами Дасгупти, у короткостроковій перспективі автовиробники, ймовірно, винайдуть кращі способи захисту акумулятора та підігріву його для заряджання. Крім того, у розробці є нові хімічні елементи акумуляторів, які є більш стійкими до холодної погоди.

У короткостроковій перспективі Дасгупта сказав, що в міру того, як все більше звичайних споживачів купуватимуть електромобілі, і в міру того, як все більше автовиробників виходить на ринок, вони розроблятимуть моделі з використанням існуючої літій-іонної хімії, які адаптовані до більш холодного клімату. За його словами, у деяких випадках загальним радіусом дії, можливо, доведеться трохи пожертвувати, щоб отримати кращі характеристики в холодну погоду.

За словами Дасгупти, мільйони інвестуються в нову технологію акумуляторів, яка краще працює на морозі, і яка знайде свій шлях від військових, аерокосмічних і підводних застосувань до електромобілів.

«Ви можете бути водієм електромобілів у холодному кліматі», — сказав він. «Будьте оптимістами та радійте тому, що чекає в майбутньому, тому що з цього моменту все буде тільки краще».