Degradace baterie

Degradace baterie je pomalá a nevratná ztráta schopnosti akumulátoru elektromobilu ukládat energii a dodávat výkon, která se postupně hromadí během celé životnosti vozu. Na rozdíl od dočasné ztráty dojezdu za chladu jde o jev nevratný: chemie článků se mění způsobem, který nelze vrátit zpět, a tak baterie, jež opustí továrnu s určitou kapacitou, bude s přibývajícími lety a najetými kilometry pojmout postupně méně energie.

Proces ženou dva základní mechanismy. Kalendářní stárnutí probíhá prostě plynutím času, jak vedlejší reakce uvnitř článků pomalu spotřebovávají lithium a korodují elektrody, i když vůz stojí. Cyklické stárnutí je důsledkem opakovaného nabíjení a vybíjení, přičemž každý plný cyklus vyvolá drobné a postupně se kumulující strukturální i chemické změny, jako je nárůst vrstvy SEI (rozhraní pevný elektrolyt) a pozvolná ztráta aktivního materiálu. Společně snižují jak využitelnou kapacitu, což zkracuje dojezd, tak schopnost dodávat výkon, což může otupit zrychlení a zpomalit nabíjení.

V praxi je u moderních akumulátorů toto tempo uklidňující: běžně jde o ztrátu zhruba jednoho až dvou procent kapacity ročně, přičemž nejstrmější pokles bývá v prvním roce a poté se křivka zplošťuje. Dobře ošetřovaný akumulátor si tak může i po deseti letech provozu uchovat velkou většinu původní kapacity, čímž v pohodě překonává řadu období, po něž bývá vůz v rukou jednoho majitele.

Degradaci urychluje několik faktorů a většinu z nich má řidič pod kontrolou. Největším nepřítelem je trvalé horko, a proto pomáhá parkování ve stínu a vyhýbání se opakovaným vysokovýkonovým seancím u rychlonabíječky. Časté DC rychlonabíjení zatěžuje články více než šetrné AC nabíjení a setrvávání v extrémních úrovních nabití, ať už dlouhodobé sezení na sto procentech, nebo provoz blízko prázdné baterie, opotřebení urychluje. Široce doporučované zachování běžného stavu nabití zhruba mezi dvaceti a osmdesáti procenty z tohoto pravidla vychází; plné nabití si tak nechává na cesty, které je skutečně potřebují.

Výrobci proti degradaci bojují promyšleným tepelným managementem, který udržuje články v ideálním teplotním pásmu, štědrými rezervami nabíjecího okna, jež zabraňují skutečnému plnému nabití či vybití, a zárukami. Typická záruka slibuje, že baterie si po osmi letech či 160 000 kilometrech zachová alespoň zhruba sedmdesát procent kapacity, a akumulátory, jež pod tuto hranici klesnou, jsou vyměněny nebo opraveny.

Mírou degradace je takzvaný stav zdraví (state of health), který vyjadřuje zbývající kapacitu v procentech původní hodnoty, a řídí ji systém tepelného managementu akumulátoru. Liší se i podle chemie: články typu lithium-železo-fosfát (LFP) bývají vůči plnému nabíjení i častému cyklování odolnější než jiné typy lithium-iontových baterií, což je důležité hledisko při srovnávání dlouhodobé trvanlivosti různých akumulátorů.