Els cotxes elèctrics (EV) ofereixen nombrosos beneficis, des de les emissions més baixes fins als costos reduïts de combustible. Tanmateix, una de les qüestions que sovint sorgeixen és si la velocitat afecta el seu quilometratge. La resposta és un rotund que sí: la rapidesa amb què conduïu pot afectar significativament la gamma del vostre EV. En aquest article, explorarem la ciència que hi ha al darrere del consum de velocitat i bateries, velocitats òptimes per al màxim abast, el paper de les condicions de conducció i les tècniques pràctiques per ampliar el quilometratge, incloses les visions dels usuaris del món real.
La ciència que hi ha al darrere de la velocitat i el consum de bateries
La velocitat influeix directament en el consum d’energia d’un EV. A mesura que accelereu, el cotxe treu més potència de la bateria per superar la resistència i mantenir la velocitat. A velocitats més altes, l’arrossegament aerodinàmic –la força que s’oposa al moviment del cotxe– augmenta de manera exponencial. Per exemple, la conducció a 120 km/h requereix molta més energia que conduir a 60 km/h, provocant un esgotament més ràpid de la bateria.
El motiu rau en les lleis de la física: el consum d’energia augmenta amb el quadrat de velocitat, cosa que significa que fins i tot un petit augment de la velocitat dóna lloc a un salt significatiu de l’arrossegament. A més, el motor ha de treballar més per mantenir velocitats més altes, cosa que posa més tensió a la bateria.
Velocitat òptima per al màxim rang
Determinar la velocitat òptima per maximitzar el rang en un vehicle elèctric (EV) consisteix en equilibrar l’ús d’energia i l’eficiència del viatge. La majoria dels EV aconsegueixen una eficiència màxima a velocitats moderades, normalment al voltant de 50-70 km/h (31–43 mph). Aquesta gamma reflecteix el 'punt dolç ' on l'impacte de l'arrossegament aerodinàmic és baix i el consum de bateries es manté estable. A mesura que les velocitats augmenten més enllà d’aquest rang, l’ús d’energia augmenta de manera desproporcionada a causa d’una major resistència a l’aire.
A les carreteres, la conducció a velocitats superiors als 100-110 km/h (62-68 mph) pot reduir el rang significativament, fins a un 30-40%. Això es deu al fet que augmenta l’arrossegament aerodinàmic amb el quadrat de velocitat. Per exemple, la conducció a 120 km/h (75 mph) podria reduir el rang d’un 15-25% en comparació amb la conducció a 90 km/h (56 mph). Per mitigar aquesta pèrdua, alguns controladors utilitzen un control de creuers adaptatiu, que ajuda a mantenir velocitats estables, evitant una acceleració innecessària que pugui drenar la bateria.
Dins de Vehicles elèctrics de baixa velocitat (LSEVs) , dissenyats per a ús urbà, els pics d'eficiència a velocitats encara més baixes: entre 25 i 45 km/h (15-28 mph). Aquests vehicles no estan destinats a les carreteres, de manera que el manteniment de velocitats lentes i constants garanteix un rang òptim. La reducció de la producció del motor i les capacitats de velocitat limitades permeten a LSEV cobrir més quilòmetres per càrrega, cosa que els fa ideals per a desplaçaments de la ciutat curts.
La velocitat no és només sobre el consum d’energia, sinó que també afecta la calefacció de la bateria. Conduir de forma constant a altes velocitats pot escalfar la bateria, desencadenant sistemes de refrigeració que atrauen més potència i redueixen encara més el rang. Aquest efecte es nota especialment durant els llargs viatges de carretera sense pauses freqüents.
Impacte de les condicions de conducció en el rang
La velocitat sola no determina el quilometratge d’un EV: les condicions de conducció d’external també tenen un impacte profund en el rang. Aquestes condicions interaccionen amb els sistemes i la bateria del vehicle de maneres que puguin millorar o disminuir el rendiment. A continuació, es mostren alguns factors clau:
1. Terra de carretera
• Les rutes muntanyoses consumeixen més energia a les inclinacions, ja que el motor treballa més per combatre la gravetat. Per contra, la baixada de baixada pot recuperar energia mitjançant la frenada regenerativa, tot i que no és suficient per compensar completament la pèrdua de pujada.
• Els terrenys plans generalment admeten un millor abast, sobretot quan es combinen amb tècniques de conducció ecològica com l’acceleració constant.
2. Temps i temperatura
• El fred extrem redueix l’eficiència de la bateria, ja que les reaccions químiques dins de les bateries d’ions de liti s’alenteixen. A més, els sistemes de calefacció exigeixen una potència addicional per escalfar la cabina i la bateria. En aquests casos, els conductors poden condicionar la cabina mentre el vehicle continua carregant per reduir la càrrega durant la unitat.
• El clima calent també afecta el rang obligant els sistemes de climatització a funcionar contínuament, augmentant el consum d’energia. Alguns EV ofereixen modes ecològiques que limiten la potència de l’HVAC per estendre el quilometratge.
3. Ciutat i conducció de la carretera
• A la conducció de la ciutat, les parades freqüents i els inicis permeten que la frenada regenerativa recuperi energia, fent que els entorns urbans siguin sorprenentment eficients per als EV, malgrat la naturalesa del trànsit.
• A les carreteres, la conducció constant d’alta velocitat minimitza les oportunitats de frenada, provocant un esgotament més ràpid de la bateria. Per als conductors que realitzen viatges llargs, la desacceleració de 80–90 km/h (50-56 mph) pot millorar l’eficiència sense augmentar dràsticament el temps de viatge.
4. Resistència al vent i a l’aire
• Els capçaleres augmenten l’arrossegament aerodinàmic, obligant el motor a treballar més. Els creuaments també poden afectar el rang introduint la inestabilitat, requerint ajustaments de velocitat constant. En canvi, els remolcs redueixen l’arrossegament, ajuden a conservar l’energia.
5. Trànsit i qualitat de la carretera
• El trànsit d’aturada i sortida pot reduir el rang si la frenada regenerativa no s’utilitza del tot. Les superfícies de carretera pobres, com la brutícia o la grava, augmenten la resistència al rodatge, drenant la bateria més ràpidament que l’asfalt suau.
Comprendre aquests factors externs ajuda als conductors a planificar rutes més eficients. Per exemple, l’elecció de carreteres més planes, la conducció durant un clima moderat i evitar zones d’alt trànsit pot millorar significativament el rang global tant d’EVS estàndard com de LSEV.
Altres factors que afecten el quilometratge
Diversos factors més enllà de la velocitat poden influir en l'eficiència d'un EV:
1. Pressió dels pneumàtics: els pneumàtics poc inflats augmenten la resistència al rodatge, obligant la bateria a funcionar més. Mantenir la pressió òptima millora l’interval.
2. Càrrega de pes: portar càrrega pesada afegeix tensió al motor i redueix el quilometratge.
3. Ús de sistemes auxiliars: l’encenament de l’aire condicionat, la calefacció o els sistemes d’entreteniment drena la bateria més ràpidament. Limitar el seu ús durant els viatges llargs pot ampliar el rang.
Aquests factors posen de manifest la importància del manteniment del vehicle i dels hàbits de conducció per maximitzar l'eficiència de l'EV.
Tècniques de conducció ecològica per millorar el rang
L’adopció de pràctiques de conducció ecològica pot millorar significativament el quilometratge. A continuació, es mostren algunes estratègies efectives:
• Acceleració i frenada suau: Eviteu les acceleracions sobtades i la frenada dura per conservar energia.
• Utilitzeu el control de creuers: a les carreteres planes, el control de creuers ajuda a mantenir una velocitat constant, reduint el consum d’energia innecessària.
• Frenada regenerativa: utilitzeu aquesta característica per recuperar energia durant la desacceleració, especialment en la conducció de la ciutat.
• Pre-condicionament prèvia a la cabina: refredar o escalfar el cotxe mentre encara està connectat, reduint la càrrega de la bateria durant el viatge.
Aquestes tècniques s’alineen amb la filosofia ecològica d’anticipar les condicions de la carretera i conduir de manera proactiva per reduir el desguàs de la bateria.
Informació de la comunitat i dades del món real
Molts conductors de EV comparteixen les seves experiències en fòrums en línia, oferint informació valuosa sobre com afecta la velocitat. Segons els informes de l'usuari, conduir a una velocitat constant de 80-90 km/h a les carreteres afecta un bon equilibri entre l'eficiència i el temps de viatge. En canvi, conduir de forma constant per sobre dels 120 km/h sovint es tradueix en una reducció dramàtica del rang, que requereix recàrregues més freqüents.
Alguns conductors també utilitzen aplicacions de planificació de viatges per trobar estacions de recàrrega al llarg de les seves rutes, assegurant-se que no es queden mai sense poder. Aquestes eines són especialment útils per als LSEVs i els conductors que planifiquen viatges de llarga distància.
Conclusió
En resum, la velocitat té un paper crucial en la determinació del quilometratge d’un cotxe elèctric. La conducció a velocitats moderades maximitza l’eficiència, mentre que les velocitats excessives redueixen significativament el rang a causa de l’augment de les demandes d’energia. Tanmateix, la velocitat no és l’únic factor: el terreny, el clima, la pressió dels pneumàtics i els hàbits de conducció també afecten el consum de bateries. Adoptant pràctiques de conducció ecològica i aprenentatge de experiències del món real, els conductors de EV poden estendre la seva gamma i gaudir d’un passeig més suau i eficient.
Tant si conduïu un vehicle elèctric de baixa velocitat per a desplaçaments curts com un EV de llarg abast a la carretera, és imprescindible comprendre la relació entre la velocitat i l’ús d’energia per optimitzar el quilometratge.
