6 Minuty
V mrazivých dnech se dojezd elektromobilu drasticky zmenšuje a řidiči čelí realitě, že topení a chladné baterie berou energii. Naštěstí moderní tepelná čerpadla výrazně zmírňují ztráty v zimním provozu — nejsou všemocná, ale mohou být rozdílem mezi pohodlnou jízdou a vybitým vozem u Superchargeru.
Proč elektromobily ztrácejí dojezd v zimě
Existují dvě hlavní příčiny, proč elektromobily v chladném počasí ztrácejí výkon. První je chemická: lithium-iontové baterie, které pohánějí většinu moderních EV, fungují díky pohybu lithných iontů mezi elektrodami. Nízké teploty tento pohyb zpomalí, což vede k vyšší vnitřní odporu, pomalejšímu nabíjení a menší dostupné kapacitě. Druhý důvod je praktický: v zimě řidiči zapínají topení, které u starších modelů často využívá odporové elektrické topení — tedy přímý přenos elektrické energie na teplo, podobně jako varná konvice. To spotřebuje značnou část baterie a snižuje dojezd.
Studie od AAA, Consumer Reports a analytiků z firmy Recurrent ukazují, že extrémní mráz může snížit dojezd elektromobilů v rozmezí přibližně 16 až 46 procent. Pro srovnání: i u vozidel se spalovacím motorem klesá spotřeba paliva v chladu, ale v menší míře (zhruba 15–24 procent podle podmínek).
Jak tepelná čerpadla fungují v elektromobilech
Tepelná čerpadla neprodukují teplo spalováním ani odporovým ohřevem — místo toho přemisťují teplo z jednoho místa na druhé. V domácím prostředí čerpají energii z venkovního vzduchu či země a přenášejí ji dovnitř. V elektromobilu princip zůstává stejný: místo aby se veškeré teplo generovalo přímo z baterie, čerpadlo extrahuje energetické množství z okolního vzduchu a dostupných tepelných zdrojů vozu.
To může znít protiintuivně: jak může být venkovní vzduch při -20 °C užitečným zdrojem? Moderní systémy jsou navrženy tak, aby i z velmi chladného vzduchu vyrobily měřitelný příspěvek tepla díky pokročilým chladicím okruhům a proměnným kompresorům. U některých modelů, například u vozů Tesla od roku 2021, je systém ještě doplněn o schopnost využít odpadní teplo z elektroniky a dalších komponent — v případě Tesly systém sbírá teplo až z 16 různých zdrojů, včetně bloweru a počítače Autopilot.
Proč je to efektivní
Tepelná čerpadla jsou energeticky efektivní, protože místo vytváření nového tepla přemísťují existující. V praxi to znamená, že pro určité množství tepla spotřebují výrazně méně elektrické energie než tradiční odporové topení. U elektromobilů to znamená, že víc energie zůstane pro pohon a méně se „utratí“ na vytápění kabiny nebo dohřívání baterie.
Přínosy, limity a reálné zlepšení dojezdu
Nové generace tepelných čerpadel dokážou v zimě vrátit zpět část ztraceného dojezdu. Výzkumy a praktická měření ukazují, že tepelná čerpadla mohou snížit energetické nároky na topení natolik, že celkový dojezd vzroste o přibližně 3 až 15 procent — v některých případech to znamená až 50 kilometrů navíc oproti situaci s čistě odporovým vytápěním.
Ale nejsou bez omezení. Při extrémním mrazu klesá účinnost i nejlepších tepelných čerpadel; Jan Rosenow z organizace Regulatory Assistance Project upozorňuje, že „výkon klesá při opravdu nízkých teplotách“. I tak je ale spotřeba na vytápění ve srovnání s odporovým topením často menší — někdy až o dvě třetiny, v závislosti na kvalitě čerpadla a venkovní teplotě.
Některé EV kombinují tepelná čerpadla s menším odporovým topením: odporové elementy dokážou rychle přivést kabinu na komfortní teplotu a teplo z nich pak umožní efektivněji pracovat tepelnému čerpadlu. Díky takovému hybridnímu přístupu je start při mrazu pohodlnější a energeticky méně náročný.
Konkrétní modely a technologie
- Tesla: od roku 2021 používá propracované tepelně-energetické systémy, které sbírají teplo z více zdrojů.
- Jaguar I‑Pace, BMW i‑series, Hyundai Ioniq 5, Audi e‑Tron a Kia EV9: příklady modelů, kde je tepelná čerpadla součástí výbavy.
- Pokročilé chladiva a variabilní kompresory: technologické zlepšení, které zvýšilo efektivitu při nízkých teplotách.
Výsledkem je, že vozy s tepelným čerpadlem lépe zvládají zimní provoz; přesto však nelze technologie považovat za úplné řešení všech problémů s dojezdem v extrému.
.avif)
Praktické rady pro řidiče v zimě
I s nejlepším tepelným čerpadlem platí několik užitečných zásad, které pomohou minimalizovat ztráty dojezdu:
- Udržujte vůz připojený k nabíječce, kdykoli je to možné — teplota baterie se tak udrží na optimální úrovni a nabíjení proběhne efektivněji.
- Používejte režim „preconditioning“ nebo předohřev baterie před odjezdem nebo nabíjením — auto tak lépe přijme energii a zkrátí čas nabíjení.
- Plánujte trasu s ohledem na dostupnost nabíjecích míst — hustější síť nabíječek snižuje riziko, že v mrazu dojedete na nulu.
- Využívejte sedadlové vyhřívání nebo volant před topení celé kabiny — lokální vytápění spotřebuje méně energie než nahřívání celého interiéru.
Expert Insight
„Tepelná čerpadla mění pravidla hry pro zimní provoz elektromobilů,“ říká Dr. Martin Kroupa, odborník na elektroenergetiku a mobilitu. „Neřeší všechno — při silném mrazu stále dochází ke ztrátám. Ale v kombinaci s inteligentním řízením teploty baterie a sítí dostupných nabíječek dokážou udržet dojezd na prakticky použitelných hodnotách. Pro řidiče to znamená méně stresu, méně neplánovaných zastávek a lepší využití auta v chladném období.“
.avif)
Technologický pokrok v podobě efektivnějších kompresorů, pokročilých chladiv a schopnosti recyklovat malé zdroje tepla v automobilu (elektronika, motor, blower) přinesl tepelným čerpadlům výkon, který ještě před několika lety nebyl myslitelný. Pro výrobce automobilů se tak tepelná čerpadla stávají standardem — jak John Kelly z Weber State University poznamenal, „každé nové EV bez tepelného čerpadla je dnes už trochu dinosaurus“. A pro řidiče to znamená, že volba EV s tímto systémem je v chladných regionech čím dál rozumnější investicí.
Z technologického i praktického hlediska tepelná čerpadla nezpochybnitelně zvyšují každodenní použitelnost elektromobilů v zimě. Neodstraní všechny problémy — extrémní teploty zůstanou náročné — ale sníží energetické nároky na topení, zlepší efektivitu dobíjení a v konečném důsledku vrátí nějaký ten ztracený kilometr zpět na tachometru.
Zanechte komentář