Elbil om vinteren: Opladning af et bilbatteri i minusgrader

Mange, der skal købe eller køre elbil, spekulerer på, hvor lang tid det tager at lade. Man undersøger måske hjemmeladning og lynladning, men det er ikke altid helt enkelt at finde gode forklaringer på, hvordan ladning ændrer sig i forskellige vejrforhold.

At elbilens batteri - og dermed i sidste ende bilen rækkevidde - påvirkes af kulde, er efterhånden velkendt. Men færre tænker over, at ladetiden også kan blive længere, når det er koldt. I Danmark er vinteren generelt mild, men effekten kan stadig mærkes tydeligt på frostdage og i perioder med temperaturer omkring 0 grader eller lavere. Især hvis bilen står parkeret ude på en åben p-plads eller i en carport.

Vil du vide mere om, hvordan koldt vejr påvirker batteriet, og hvordan du kan optimere ladningen om vinteren? Så læs med her.

• Kulde kan forlænge ladetiden, især ved DC-lynladning: Kolde batterier lader langsommere, fordi de kemiske processer går mere trægt i batteriet. Batteriforvarmning kan reducere ladetiden, men i nogle tilfælde kan det tage op til 45 minutter at varme batteriet op før ladning, så forvent altid længere ladetid end om sommeren.

• AC-ladning påvirkes mindre af kulde: AC-ladning er mere stabil, fordi omdannelsen af strømmen sker i bilens indbyggede ombordlader. Derfor påvirker temperaturen som regel ladningen mindre end ved lynladning.

• Lad smart om vinteren: Vær lidt mere opmærksom på, hvordan du planlægger ladningen i koldt vejr - det betaler sig nemlig: Hvis du lynlader bilen, så lad lige efter du har kørt, mens batteriet stadig er varmt. Udnyt at hjemmeladning kan planlægges til de timer, hvor det passer dig bedst, og hvor elpriserne er i bund. Så oplever du færrest gener i det kolde vejr.

Koldt vejr påvirker bilbatterier, fordi lave temperaturer sænker de kemiske processer i litium-ion-batteriet. Når reaktionerne går langsommere, kan batteriet både levere mindre effekt og tage imod strøm langsommere - derfor falder ydelse og rækkevidde typisk, og ladetiden kan blive længere.

En vigtig årsag er, at elektrolytten og ion-transporten bliver mere “træg” i kulde. Lithium-ionerne bevæger sig langsommere gennem batteriet, den indre modstand stiger, og der opstår større tab, når du kører eller lader. Derfor begrænser bilens batteristyring ofte ladehastighed og effekt, indtil batteriet er varmet op, for at undgå unødigt slid.

Der forskes i teknologier, der kan gøre batterier mindre følsomme over for kulde. Et eksempel er solid-state-batterier, som bruger en fast elektrolyt i stedet for væske og i nogle designs kan være mere stabile ved lave temperaturer.

I praksis viser det kolde vejr sig både at påvirker elbilens batterikapacitet samt rækkevidde og ladetid. Men det betyder ikke, at en elbil ikke fungerer godt om vinteren - tværtimod. Med en smule planlægning fungerer elbilen fint, også i koldt vejr, og vil fortsæt være det grønne og billige valg i hverdagen frem for en fossil-bil.

En helt særlig 1000 km-test blev sidste år gennemført i den finske vinterkulde. Den viste, at det sagtens kan lade sig gøre at køre lange strækninger i kulde. Den gennemsnitlige køretid for 1000 km var 11 timer og 41 minutter. Undervejs blev der i snit brugt 1 time og 51 minutter på ladning, fordelt på 4,2 pauser. Det svarer til et ladestop cirka hver 2 timer og 47 minutter - omtrent der, hvor de fleste alligevel ville holde en pause.

En analyse fra Recurrent med over 200.000 individuelle lade-sessioner viser desuden, at ladetiden ved -17 °C i gennemsnit kun stiger med cirka 9 minutter sammenlignet med varmere temperaturer. De 9 minutter inkluderer dog ikke den ekstra tid, det kan tage at varme batteriet op før ladningen starter, men det kan normalt klares, mens man kører. Hvis bilen er en model, der ikke kan forvarme/for-konditionere batteriet før lynladning, så kan den samlede tid derfor blive væsentligt længere i koldt vejr.

Kulde påvirker også rækkevidden - ikke kun fordi batteriet arbejder mindre effektivt, men fordi en større del af energien går til “alt det andet”: kabinevarme, sæde- og ratvarme, afrimning, dugfri ruder, bagrudevarme osv. Det kan især mærkes på korte ture, hvor bilen bruger relativt meget energi på at få kabine og batteri op i temperatur.

I Danmark er det ofte ikke polarkulde, men kombinationen af 0-5 grader, fugt, regn og vind, der gør forskellen. Når vejen er våd, stiger rullemodstanden (dækkene skal hele tiden “skubbe” vand væk), og det øger energiforbruget. Samtidig giver vind og kold, tæt luft mere luftmodstand, så forbruget stiger - især ved motorvejshastigheder.

Et godt pejlemærke på, hvor stor forskellen kan være, kommer fra norske NAFs årlige vintertest: I en test, hvor næsten 30 elbiler blev kørt på samme rute i et temperaturspænd fra omkring 0 til -19 grader, var rækkevidden op til 36 % kortere end WLTP. Det betyder ikke, at elbil er et problem om vinteren - men på længere ture bør du regne med flere ladestop og lægge en større sikkerhedsmargin ind end om sommeren.

DC-lynladning om vinteren kan typisk tage 30-60 minutter, afhængigt af bilmodel, batteriets temperatur, batteristand, og om bilen kan forvarme batteriet inden ladning. Hvis batteriet er meget koldt, kan ladeeffekten i starten være lav, og den samlede ladetid kan i nogle tilfælde blive markant længere. Nogle gange kan der gå op mod 45 minutter alene på at få batteriet op i temperatur, før bilen kan tage imod høj ladeeffekt.

AC-ladning påvirkes typisk mindre af kulde, fordi den foregår langsommere og mere stabilt. Ved AC-ladning sker omdannelsen fra vekselstrøm (AC) til jævnstrøm (DC) i bilens ombordlader, og derfor påvirker kulden ofte ladningen mindre end ved lynladning.

I Danmark foregår hjemmeladning ofte med AC 11 kW (3-faset), men det afhænger af både bilen og installationen. Derfor giver det bedst mening med denne tommelfingerregel:

• Den konkrete tid afhænger af bilens ombordlader, installationen, og hvor mange kWh, du skal lade med.

• AC-ladning tager ofte “natten over”.

Elbilbatterier fungerer generelt bedst ved temperaturer omkring 21-22 °C. Det betyder i praksis, at bilen typisk har bedre betingelser, hvis den står mere lunt (fx i garage eller læ) end hvis den står ude i frost og blæst - men det varierer fra bil til bil afhængigt af batterikemi og bilens varmestyring.

Det bedste er at lade, når batteriet allerede er varmt - eller at forvarme batteriet inden lynladning. Mange biler kan for-konditionere batteriet, så det er varmt, når du ankommer til en lynlader, ofte via bilens navigation.

Her er nogle konkrete tips:

• Forvarm/for-konditionér batteriet før du ankommer til en lynlader, hvis bilen understøtter det.

• Lad helst i slutningen af din tur, når batteriet er varmest dér.

• Parkér i garage eller i læ, hvis du kan - og undgå at starte lynladning med et gennemkoldt batteri.

• Planlæg hjemmeladning med tidsplan, hvis du kan. Det er både praktisk og ofte mere økonomisk.

Nej, kulde medfører ikke permanent skade på batteriet. Det, vi elbilejerne oplever om vinteren - lavere rækkevidde, mindre effekt og langsommere opladning - er en midlertidig effekt af, at de kemiske processer i batteriet går langsommere ved lave temperaturer. Når batteriet og omgivelserne bliver varmere igen, vender ydelse og rækkevidde tilbage til det sædvanlige niveau med mindre der er noget andet galt med batteriet, hvilket du kan læse mere om her.

Bilens batteristyring hjælper samtidig med at beskytte batteriet i kulde ved at begrænse effekt og ladehastighed, indtil batteriet har den rette temperatur. Det er netop for at undgå unødigt slid ved kold batterikemi. Med andre ord: kulde kan være irriterende i hverdagen, men den “forsvundne” rækkevidde er som regel ikke et varigt tab - den kommer igen, når temperaturen stiger.

Hvis du har en elaftale med variable time eller kvarterpriser, kan det ofte betale sig at lade i de perioder, hvor strømmen er billigere (ofte midt på dagen og om natten, men det varierer alt efter mængden af vind og sol). Med en smart ladeboks, der kan planlægges, kan du typisk:

• Sætte ladning til bestemte tidspunkter

• Undgå at lade i dyre timer

• Gøre ladningen mere “hands-off” i hverdagen

Forvarm kabinen mens bilen lader
Forvarm kabinen, mens bilen stadig er tilsluttet ladeboksen. Så bruger du strøm fra nettet i stedet for fra batteriet under kørslen.

Brug sædevarme frem for høj kabinevarme
Sædevarme er ofte mere energieffektivt end at opvarme hele kabinen.

Kør roligere og mere jævnt
Kulde, våd vej, vind og vinterdæk øger energiforbruget. En lidt lavere hastighed og jævn kørsel kan give mærkbart længere rækkevidde.

Kør i ECO-tilstand, hvis det giver mening for dig
ECO kan reducere energiforbruget og optimere rækkevidden - især i koldt vejr.

Parkér i garage eller læ, hvis muligt
Det hjælper batteriet med at holde en mere stabil temperatur og kan give bedre startbetingelser næste morgen.