Ny forskning från Idaho National Laboratory tyder på att elbilsförare kan få längre laddningstider när temperaturen sjunker. Anledningen:kalla temperaturer påverkar de elektrokemiska reaktionerna i cellen, och batterihanteringssystem ombord begränsar laddningshastigheten för att undvika skador på batteriet.

Den nya studien, som tittade på data från en flotta av taxibilar med elektriska fordon (EV) i New York City, postades förra veckan av tidskriften Energipolitik .

"Batteriforskare har känt till försämringen av laddningseffektiviteten under kalla temperaturer under lång tid, sa Yutaka Motoaki, en EV-forskare med INL:s forskargrupp för avancerade fordon.

Men det mesta av den nuvarande kunskapen kommer från experiment med mindre batterier i labbet, inte data från stora, elfordonsbatterier i verkliga förhållanden. Ytterligare, EV-tillverkare ger ofta konsumenter endast grova uppskattningar av laddningstider, och de anger vanligtvis inte de villkor som dessa uppskattningar gäller.

"Vi ville ställa frågan:Vad är temperatureffekten på det batteripaketet?" sa Motoaki. "Vad är effekten av försämring av laddningseffektiviteten på fordonets prestanda?"

Motoaki och hans kollegor analyserade data från en flotta av Nissan Leafs som kördes som taxibilar över ungefär 500 DCFC-händelser ( Direct Current Fast Charge). Temperaturerna för laddningshändelserna varierade från 15 till 103 grader Fahrenheit.

Forskarna fann att laddningstiderna ökade avsevärt när vädret blev kallt. När ett elbilsbatteri laddades vid 77 grader, en DCFC-laddare kan ladda ett batteri till 80 procent kapacitet på 30 minuter. Men vid 32 grader, batteriets laddningstillstånd var 36 procent mindre efter samma tid.

Och, ju mer temperaturen sjönk, ju längre tid det tog att ladda batteriet. Under de kallaste förhållanden, laddningshastigheten var ungefär tre gånger långsammare än vid varmare temperaturer.

Det är viktigt att notera att kallt väder endast skulle påverka elbilsförare under specifika omständigheter, sa Motoaki. Till exempel, personer som laddar sina elbilar i ett varmt garage och använder sina elbilar för att pendla inom sitt batteris räckvidd kanske inte upplever mycket olägenheter. Minskad bränsleekonomi i kallt väder är också ett välkänt fenomen med bensin- och dieseldrivna fordon.

Men tid för att ladda i kalla temperaturer kan göra stor skillnad för en taxichaufför, eftersom varje minut som spenderas på att ladda ett fordon är en minut föraren inte tjänar pengar.

"Det finns mycket osäkerhet om vad fordonsägarens erfarenhet skulle vara om de körde fordonet i Maine eller Michigan, " sa Motoaki.

Forskningen ställer frågor inte bara för elbilskunder, men också för leverantörer av allmännyttiga tjänster och laddningsinfrastruktur. Till exempel, platsen eller mängden av laddinfrastruktur kan behöva vara annorlunda i kallare klimat, och elbolag kan se att elanvändningen varierar allteftersom årstiderna förändras.