Kako se meri doseg?

Doseg e-avtomobilov je bil pri električnem pogonu vedno najaktualnejša tema. Uradne številke proizvajalcev temeljijo na standardiziranem ciklu, ki je enak za vse. Kaj se torej skriva za kratico WLTP, ki je povezana z dosegom in merilnim ciklom? 

Veliko je razprav o dosegu vozil ali njihovi porabi goriva oziroma energije. Debate pa se pogosto skrčijo na to, kako realni so pravzaprav podatki, ki jih navajajo avtomobilska podjetja. V resničnem svetu namreč vozniki opazijo odstopanja od navedenih vrednosti, ki jih povzročajo številni dejavniki. Ti niso povsem predvidljivi, predvsem pa proizvajalci avtomobilov nanje ne morejo vplivati.  

Avtomobilska podjetja so sicer dolžna poročati o dosegu električnih vozil oziroma porabi goriva avtomobilov, ki imajo motor z notranjim zgorevanjem, po standardnem ciklu. V preteklosti je bil to cikel NEDC, trenutno pa se uporablja WLTP ali WLTC (standard WLTP poleg laboratorijskega cikla WLTC vključuje tudi RDE, torej meritev izpuhov v dejanskem prometu). Novi cikel je bil uveden predvsem zato, da bi vrednosti dosega oziroma porabe goriva, ki jih navajajo tovarne, bolje odražale resnično stanje, in je tako bližje voznikovi vsakodnevni realnosti. Uporablja večje hitrosti (do 135 kilometrov na uro in večjo skupno povprečno hitrost), je bolj dinamičen, daljši (časovno in po prevoženi razdalji) ter med drugim bolj upošteva dejansko težo avtomobila. 

WLTP 
WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure) je nabor preizkusnih postopkov, ki se uporabljajo za homologacijo vozil. Sestavljen je iz laboratorijskega WLTC (Worldwide harmonized Light-duty vehicles Test Cycle) in praktičnega dela na cesti, znanega pod kratico RDE. Test WLTC traja trideset minut, v tem času pa se avtomobil na valjih vozi skupaj 23 kilometrov s povprečno hitrostjo 47 kilometrov na uro. Cikel ima štiri stopnje intenzivnosti, v katerih vozilo preseže hitrost 130 kilometrov na uro, vse to pa poteka pri temperaturi 14 stopinj Celzija. Avtomobil mora med preizkusom tudi mirovati, in sicer 13 odstotkov trajanja testa ali nekaj več kot tri minute, potem pa pospešuje z mesta. Poleg tega WLTP upošteva dodatno opremo vozil, za katero mora proizvajalec bodisi testirati porabo in doseg bodisi ju preračunati, kot je predpisano. Med preizkusom WLTP je klimatska naprava izključena. 

Cesta pač ni laboratorij 

Vendar testni cikel WLTC vseeno ostaja laboratorijska vaja prav zato, da lahko zagotovi primerljivost izmerjenih rezultatov. To strankam omogoča, da primerjajo podatke o dosegu ali porabi ne samo za modele istega proizvajalca avtomobilov, ampak tudi za vozila različnih znamk. Zelo verjetno je, da bo imel avtomobil z boljšim dosegom po WLTP večji doseg tudi v praksi. 

Kljub temu se podatki o porabi in dosegu, ki jih navajajo proizvajalci avtomobilov in so jih izmerili v standardiziranem ciklu, res razlikujejo od tistih, ki jih vozniki dosegajo v realnosti. »Vzroke za odstopanja lahko v osnovi združimo v štiri kategorije. Prva je fizika avtomobila, torej aerodinamika, teža, trenje, kotalni upor, druga pa so razmere v okolju, to sta vreme in zunanja temperatura. Pri tem so še kako pomembni tudi način vožnje in seveda profil ceste oziroma geografske značilnosti, ki so v praksi pogosto zahtevnejše od testne steze,« pravi Jan Beneš, ki je pri znamki Škoda specializiran za testne cikle. »Na splošno tekoča vožnja, ko voznik predvideva dogajanje pred seboj, brez odločnega pospeševanja v toplem vremenu brez vetra in na ravni cesti z neobremenjenim avtomobilom pomeni manjšo porabo goriva in večji doseg.«  

Vozniki seveda ne vozijo idealno in niti ne v idealnih razmerah. Če bi lahko, bi to pomenilo celo večji doseg in manjšo porabo goriva, kot kažejo tovarniške številke. Dokaz za to so številni testi porabe v avtomobilističnih revijah, eko reliji in rekordni poskusi vožnje s čim manjšo porabo goriva. V vsakodnevni praksi pa je to praktično nemogoče. 

Temperatura je pomembna 

Splošno pravilo je, da sta doseg in poraba električnih avtomobilov bolj odvisna od temperature kot pri vozilih, ki imajo motor z notranjim zgorevanjem. Zunanja temperatura vpliva tako na učinkovitost pogonskega baterijskega sklopa kot na potrebo po ogrevanju ali hlajenju notranjosti. Prav ogrevanje in hlajenje pa nista upoštevana v preizkusnem ciklu.  

»Za pogonsko baterijo je idealna delovna temperatura v celičnih modulih med približno 10 in 35 stopinjami Celzija. Pri višjih temperaturah bo baterijsko hlajenje že aktivirala visokonapetostna klimatska naprava, ki pa seveda porablja elektriko. Pri nižjih temperaturah se zaradi narave kemičnih procesov v litij-ionskih celicah, ki potekajo počasneje, postopoma zmanjša zmogljivost polnjenja in praznjenja baterije, kar na primer omeji učinkovitost rekuperacije. Pri temperaturah pod nič stopinj Celzija je treba baterijo ponovno aktivno segreti z visokonapetostnim grelcem tekočine,« pojasnjuje David Pekárek iz oddelka za visokonapetostne energetske sisteme Škoda. 

»Sončno spomladansko ali jesensko vreme je idealno za električni avtomobil. Sonce ima ravno dovolj energije, da ogreje notranjost na prijetno temperaturo, tako da avtomobila ni treba dodatno klimatizirati, pogonska baterija pa ne potrebuje aktivnega ogrevanja ali hlajenja,« dodajata Pekárek in Beneš. Na baterijo vpliva tudi način vožnje: močno zaviranje in pospeševanje jo namreč lahko tako segrejeta, da jo je treba ohladiti tudi v sicer hladnem vremenu. Na porabo pa negativno vpliva tudi velika hitrost vožnje. 

RDE 

RDE je okrajšava za Real Driving Emissions, postopek, ki meri dejanske izpuste vozila v prometu. Testiranje RDE torej ne poteka v laboratoriju, ampak se za ta del meritev avtomobil vozi po cestah. Ima posebno opremo za merjenje emisij na izpušni cevi, za vožnjo pa ni tako strogih pravil kot pri laboratorijskem ciklu. Čas vožnje je tako med 90 in 120 minutami, pot naj bi enakomerno vključevala različne vrste cest (mestne, podeželske ceste, avtocesta), največja hitrost na avtocesti pa naj bi bila 145 kilometrov na uro. Za temperaturo zraka je dovoljeno območje od 0 do 30 stopinj Celzija, klimatska naprava v avtomobilu je med preizkusom vklopljena. Največja nadmorska višina med testom je lahko 700 metrov, višinska razlika med startom in ciljem trase pa ne sme presegati sto metrov. Poraba ali izpusti, ki jih spremljajo med temi praktičnimi preizkusi, ne smejo biti večji kot 1,5-kratnik vrednosti, doseženih v laboratoriju.