- A kalendáris öregedés az idő múlásával zajlik, akkor is, ha az autó nem használt.
- A ciklikus öregedés a töltés-kisütés ismétlődéséhez, azaz a ténylegesen megtett kilométerekhez kötődik.
- A két folyamat egyszerre, egymásra rétegződve alakítja a mért SoH-t egy adott gépjárműnél.
- Azonos korú és futású autók SoH-ja is eltérhet, mert a tárolási és töltési körülmények különböznek.
Amikor egy használt elektromos autó akkumulátorának állapotáról esik szó, a figyelem gyakran leegyszerűsödik egyetlen kérdésre: hány éves az autó, vagy hány kilométert futott. A valóságban azonban az akkumulátor kapacitásvesztése két, egymástól elválasztható folyamat eredője. Az egyik a naptári idő függvénye, és akkor is zajlik, ha a jármű hetekig egy helyben áll, a másik viszont a tényleges töltési-kisütési ciklusokhoz kötődik, tehát a megtett kilométerekhez és a töltési szokásokhoz igazodik. A kettő aránya autónként eltér, és éppen ez magyarázza, hogy két, papíron hasonló korú és futású jármű SoH-ja miért térhet el jelentősen egymástól.
Ez a cikk azt mutatja be, mi különbözteti meg a kalendáris és a ciklikus öregedést, milyen tényezők gyorsítják vagy lassítják egyiket és másikat, és miért nem lehet a kettőt egyetlen mutatóból, például a futásteljesítményből megbecsülni. A cél, hogy használt elektromos autó vásárlása előtt reálisan értelmezze, mit takar a mért SoH-érték, és miért csak a helyszíni mérés adja meg a végleges választ arra, hogy egy adott példány akkumulátora inkább a kortól, inkább a használattól, vagy a kettő együttes hatásától kopott-e ennyit.
Mit jelent pontosan a kalendáris öregedés?
A kalendáris öregedés azt a kapacitásvesztést jelöli, amely a lítiumion cellákban az idő múlásával, a tényleges használattól függetlenül is végbemegy. Ennek hátterében lassú, a cellák belsejében zajló kémiai folyamatok állnak, amelyek a hőmérséklettől és a cella töltöttségi szintjétől függő ütemben emésztik fel a kapacitás egy részét. Egy hónapokig parkoló, alig mozgatott elektromos autó akkumulátora ezért sem marad örökre változatlan állapotú.
Ez a folyamat lassú, de folyamatos, és a legtöbb modern akkumulátornál a teljes élettartam alatt viszonylag kiszámítható, egyenletes ütemű csökkenést okoz. A kalendáris komponens miatt egy régóta álló, keveset futott, de sok éve gyártott autó akkumulátora is mutathat mérhető kapacitásveszteséget, még ha a tulajdonos alig használta is a járművet. Ezért a gyártási év önmagában is releváns adat, nem csak a futásteljesítmény.
Mit jelent pontosan a ciklikus öregedés?
A ciklikus öregedés a cellák tényleges töltési és kisütési eseményeihez kapcsolódó kopás, amely a lítiumionok ismételt be- és kiépülése során a cella belső szerkezetében apró, halmozódó változásokat okoz. Minél több teljes vagy részleges ciklust él meg egy cella, annál nagyobb ez a fajta terhelés, ezért a ciklikus komponens szorosan összefügg a megtett kilométerekkel és a töltési gyakorisággal, nem pedig az autó korával.
A ciklikus öregedés mértéke nem kizárólag a ciklusok számától függ, hanem attól is, milyen mélységű és milyen ütemű volt az egyes töltés-kisütés esemény. Egy sűrűn, nagy töltési tartományban használt autó akkumulátora emiatt gyorsabban veszíthet a kapacitásából, mint egy hasonló futású, de kíméletesebben töltött társa. A napi használati szokás így közvetlenül alakítja ezt a komponenst.
Hogyan rétegződik egymásra a két folyamat a gyakorlatban?
A valóságban egyetlen akkumulátor sem öregszik kizárólag az egyik vagy kizárólag a másik mechanizmus szerint: a kalendáris és a ciklikus hatás egyidejűleg, egymásra épülve alakítja a mért kapacitást. Egy sokat és gyorsan futó, fiatal autónál a ciklikus komponens dominálhat, míg egy idősebb, de keveset mozgatott példánynál a kalendáris tényező viheti a vezető szerepet. A mért SoH ennek a két, eltérő ütemű folyamatnak az együttes, adott pillanatban rögzített eredménye.
Emiatt félrevezető, ha valaki kizárólag a futásteljesítményből próbál következtetni az akkumulátor állapotára, hiszen egy alacsony futású, de több éve álló autó akkumulátora is mutathat számottevő veszteséget. Ugyanígy hibás az a feltételezés is, hogy egy fiatal autó automatikusan kifogástalan állapotú akkumulátorral rendelkezik, ha közben sokat és intenzíven használták. A két folyamat együttes hatását csak mérés tárja fel megbízhatóan.
Miért öregszik két hasonló korú autó akkumulátora eltérő ütemben?
Két, azonos évjáratú és hasonló futású elektromos autó akkumulátora gyakran eltérő SoH-értéket mutat, mert a kalendáris és a ciklikus öregedést egyaránt befolyásoló körülmények - a tárolási hőmérséklet, a töltöttségi szint, amelyen az autó hosszabb ideig állt, illetve a töltési szokások - háztartásonként jelentősen különbözhetnek. Egy meleg éghajlaton, magas töltöttségi szinten tárolt autó akkumulátora gyorsabban veszíthet kapacitásából, mint egy hűvösebb környezetben, mérsékeltebb töltöttségen pihentetett társa.
Ez a szórás az oka annak, hogy a hirdetésekben szereplő kor és futásteljesítmény önmagában nem elegendő a valós állapot megbecsléséhez. Két, papíron szinte azonos autó között a mért SoH akár több százalékpontos eltérést is mutathat, ami a hatótávban és a jövőbeli használhatóságban is érzékelhető különbséget jelent. A vásárlói döntés ezért csak a tényleges mérés ismeretében lehet megalapozott.
Melyik tényezők gyorsítják leginkább a kalendáris öregedést?
A kalendáris öregedés ütemét elsősorban a hőmérséklet és a cellák hosszabb ideig fennálló töltöttségi szintje befolyásolja: a tartósan magas hőmérséklet és a tartósan magas töltöttségi szint együtt gyorsítja leginkább ezt a folyamatot. Egy nyári melegben, magasra töltve hosszabb ideig parkoló autó akkumulátora emiatt gyorsabban veszíthet kapacitásából, mint egy mérsékeltebb körülmények között tárolt jármű.
A tárolási körülmények utólag nehezen rekonstruálhatók egy hirdetésből vagy egy rövid beszélgetésből, hiszen a korábbi tulajdonos szokásait ritkán dokumentálják. Éppen ezért a kalendáris komponens hatását a gyakorlatban nem lehet becsléssel pótolni: a mért kapacitás az egyetlen megbízható jelzés arra, mennyit vitt el az idő múlása az akkumulátor teljesítményéből, függetlenül attól, mit feltételezünk a korábbi használatról.
Melyik tényezők gyorsítják leginkább a ciklikus öregedést?
A ciklikus öregedést leginkább a töltési tartomány mélysége és a töltés üteme befolyásolja: a rendszeresen nagyon alacsony vagy nagyon magas töltöttségi szintig végzett, illetve a gyors ütemben végrehajtott töltési-kisütési ciklusok nagyobb terhelést jelentenek a celláknak, mint a mérsékeltebb, közepes tartományban maradó, lassabb ütemű ciklusok. Ez a különbség hosszú távon mérhető eltérést okozhat a kapacitásmegtartásban.
A napi ingázásra használt, rendszeresen teljesen lemerített, majd gyorstöltővel feltöltött autó ezért más terhelési profilt kap, mint egy ritkábban, mérsékelt tartományban, lassabb töltővel használt jármű, még ha a megtett kilométerek száma hasonló is. A ciklikus komponens tehát nem csak a kilométerek számáról, hanem azok minőségéről, a töltési szokások jellegéről is sokat elárul.
Kimutatható-e a mérésen, hogy melyik öregedési forma volt domináns?
A helyszíni akkudiagnosztika elsődlegesen a jelenlegi, összesített kapacitást, a SoH-t méri, amely a két öregedési forma együttes eredménye, nem pedig azok külön-külön kimutatott aránya. Ugyanakkor a mérési adatok - a cellák közötti szórás, a belső ellenállás mintázata, valamint a jármű ismert kora és futása - együttesen támpontot adhatnak arra, hogy az adott autónál inkább az idő vagy inkább a használat volt-e a meghatározóbb tényező.
Ez a megkülönböztetés inkább szakmai értelmezési kérdés, mintsem a vásárlói döntés alapja: a vevő számára a végeredmény, vagyis a mért kapacitás és a belőle következő reális hatótáv a lényeges. A mérés célja nem az, hogy okot keressen a veszteségre, hanem hogy pontos, objektív képet adjon a jelenlegi állapotról, amelyre a vételi döntés és az árazás épülhet.
Miért nem elég a futásteljesítmény az akku állapotának becsléséhez?
A futásteljesítmény kizárólag a ciklikus komponensről ad közvetett jelzést, a kalendáris öregedésről semmit nem mond, ezért önmagában félrevezető alapja lehet a vásárlói döntésnek. Egy alacsony futású, de több éve tulajdonosváltás nélkül, kedvezőtlen körülmények között tárolt autó akkumulátora akár rosszabb állapotú is lehet, mint egy magasabb futású, de gondosan kezelt társáé.
Ez a jelenség az oka annak, hogy a használt elektromos autók piacán a kilométeróra állása sokkal kevesebbet mond az akkumulátor valós állapotáról, mint egy hagyományos, belső égésű autónál megszokott. A megbízható kép csak a ténylegesen mért kapacitásból és a cellák állapotából áll össze, amelyet a hirdetésben feltüntetett szám nem helyettesíthet.
Milyen szerepet játszik a hőmérséklet mindkét folyamatban?
A hőmérséklet mindkét öregedési formára hatással van, de eltérő módon: a kalendáris öregedést a tartósan magas hőmérsékleten való tárolás gyorsítja, míg a ciklikus öregedést a töltés és a nagy terhelésű használat közben fellépő hőterhelés súlyosbíthatja. Egy melegebb éghajlaton rendszeresen gyorstöltött és intenzíven használt autó akkumulátora emiatt mindkét mechanizmus szempontjából kedvezőtlenebb helyzetben lehet.
A legtöbb modern elektromos autó rendelkezik hőmérséklet-szabályozó rendszerrel, amely mérsékli ezt a hatást, de a védelem mértéke modellenként eltér, és a szélsőséges körülmények hosszú távon így is nyomot hagyhatnak. Emiatt a jármű korábbi használati környezete - amely egy hirdetésből ritkán derül ki - közvetve befolyásolja a mai, mérhető állapotot.
Hogyan befolyásolja a tulajdonosváltás a két öregedési folyamat megítélését?
Egy használt elektromos autó tulajdonosváltásakor az új vevő jellemzően csak a jármű korát és futását ismeri meg, a korábbi töltési és tárolási szokásokról ritkán kap megbízható információt. Ez azt jelenti, hogy sem a kalendáris, sem a ciklikus komponens tényleges mértéke nem rekonstruálható visszamenőleg elbeszélésből vagy hirdetésszövegből, csak a jelenlegi, mért állapotból.
Éppen ezért a vásárlás előtti helyszíni mérés nem csupán kiegészítő információ, hanem a döntés egyetlen megbízható alapja, mert a mért SoH már tartalmazza mindkét öregedési forma együttes hatását, függetlenül attól, hogy a korábbi tulajdonos mit mondott a használatról. A SoH-mérésről és annak menetéről szóló írásunk bővebben bemutatja, hogyan zajlik ez a mérés a gyakorlatban.
Miért nem lehet előre kiszámítani egy adott autó jövőbeli SoH-ját?
Mivel a kalendáris és a ciklikus öregedés aránya autónként, sőt akár napi használati mintánként is eltér, egyetlen általános képlet vagy táblázat nem adhat megbízható előrejelzést arra, mennyi kapacitást veszít egy adott jármű a következő években. A jövőbeli ütem nagymértékben függ attól is, hogyan tárolja és tölti majd az új tulajdonos az autót, ami előre nem ismert tényező.
Ez nem jelenti azt, hogy a jövőbeli állapot teljesen kiszámíthatatlan: a jelenlegi, mért SoH és a cellák szórása alapján szakmai becslés adható a várható tendenciára. A pontos, hosszú távú előrejelzés helyett azonban célszerűbb a döntést a jelenleg mért állapotra és annak árazásba építésére alapozni, nem bizonytalan jövőbeli forgatókönyvekre.
Miért fontos ez a különbségtétel a vásárlási döntésben?
A kalendáris és a ciklikus öregedés megkülönböztetése azért lényeges a vásárló számára, mert rávilágít arra, hogy sem a gyártási év, sem a futásteljesítmény önmagában nem ad teljes képet az akkumulátor állapotáról. A két tényező együttes hatását csak a mért kapacitás tükrözi vissza megbízhatóan, ezért a vételi döntést erre, nem pedig a hirdetésben szereplő alapadatokra célszerű építeni.
A vizsgált modellek oldalán áttekintheti, mely elektromos autó típusokra kérhető helyszíni akkudiagnosztika, amely ezt a mért, összesített állapotot adja a kezébe. Így a döntése nem a kor és a futás becsült hatásán, hanem tényleges, mérhető adaton alapulhat.
Gyakran ismételt kérdések
Mi a különbség a kalendáris és a ciklikus akku-öregedés között?
Öregszik az akku akkor is, ha az autó nem használt?
Miért lehet két hasonló korú és futású autó SoH-ja mégis eltérő?
Melyik öregedési forma gyorsabb: a kalendáris vagy a ciklikus?
Kiderül-e a mérésből, hogy melyik öregedési forma okozta a veszteséget?
Miért nem elég a kilométeróra állása az akku állapotának megítéléséhez?
Vásárlás előtti állapotfelmérés a kiszemelt autóra
Ha a(z) „Kalendáris és ciklikus öregedés: kortól vagy használattól öregszik az akku?" után konkrét használt elektromos autó beszerzésén gondolkodik, a kiszemelt példány valós akkumulátor állapotát (SoH), hatótávját és rejtett hibáit egy helyszíni állapotfelmérés tárja fel - így mért adatra, nem a hirdetésre alapozhat.
Időpontot kérekForrás és további szakmai olvasmány: ADAC - elektromos autó akkumulátora.
