Elektrikli araç sahiplerinin soğuk hava koşullarında karşılaştığı en belirgin sorunlardan biri, menzilde yaşanan düşüş. Bu durumun temelinde, hava sıcaklığının batarya performansı üzerindeki olumsuz etkileri, enerji tüketimindeki artış ve araçların yazılımlarının batarya yönetimi stratejileri yatıyor.
Lityum-iyon bataryalar, elektrikli araçların kalbi konumunda ve ideal çalışma sıcaklığı aralığına sahip. Soğuk havalarda batarya içindeki elektrolit akışkanlığını yitiriyor. Bu durum, iyonların anot ve katot arasında hareketini yavaşlatarak bataryanın anlık güç verme kapasitesini ve kullanılabilir enerji miktarını azaltıyor. Sıcaklık sıfırın altına düştüğünde bataryanın iç direnci artıyor ve aynı enerji miktarını elde etmek için daha fazla güç harcanmasına neden oluyor, bu da menzil kaybına yol açıyor.
Soğuk havada bataryanın enerji depolama kapasitesi fiziksel olarak değişmese de elektrokimyasal reaksiyonların yavaşlaması, kullanılabilir kapasiteyi düşürüyor. Bu durum, aynı bataryanın sıcak ortamda tam verimle çalışmasına karşın, düşük sıcaklıklarda hücre içindeki reaksiyonların sınırlanmasıyla sürüş sırasında menzilin azalmasına neden oluyor.
Ayrıca, termal yönetim sistemleri soğuk bataryayı ısıtmak için ek enerji harcıyor. Araç çalıştırıldığında bataryanın ideal sıcaklığa ulaştırılması gerekiyor ve bu ısıtma işlemi bataryanın enerjisinden sağlanıyor. Bu durum, soğuk havalarda ilk kilometrelerde görülen hızlı menzil düşüşünün önemli bir nedeni. Batarya ısındıkça verimlilik artıyor ve tüketim normale dönüyor.
Kabin ısıtması da menzil üzerinde önemli bir etkiye sahip. Elektrikli araçlar, içten yanmalı motorlardaki gibi atık ısıdan yararlanamadıkları için ısıtma işlemi dirençler veya ısı pompaları aracılığıyla gerçekleştiriliyor. Soğuk havalarda ısı pompalarının verimi düşüyor ve araçlar daha fazla enerji tüketiyor. Özellikle aşırı soğuklarda bu durum, menzilin daha hızlı azalmasına neden olabiliyor.
Sürüş koşulları da menzil üzerinde etkili oluyor. Soğuk hava yoğunluğu arttığı için aracın aerodinamik sürtünmesi yükseliyor. Lastiklerin düşük sıcaklıkta sertleşmesi yuvarlanma direncini artırıyor. Yağlayıcı sıvıların viskozitesi arttığında hareketli parçalarda daha fazla direnç oluşuyor. Bu faktörler, elektrik motorunun daha fazla güç çekmesine ve dolayısıyla menzilin düşmesine yol açıyor.
Son olarak, elektrikli araçların kontrol üniteleri, batarya sağlığını korumak amacıyla soğuk havalarda güç kısıtlamaları uygulayabiliyor. Yazılım, bataryayı korumak için şarj kabul hızını ve güç çıkışını düşürüyor. Soğuk bataryanın hızlı deşarja maruz kalması hücrelere zarar verebileceği için araç yazılımları bu süreci sınırlıyor. Bu durum, sürüş sırasında kullanılabilir enerjinin azaltılmasına neden oluyor. Ayrıca, rejeneratif frenleme soğuk havalarda sınırlı çalışıyor. Batarya soğukken yüksek akımla enerji geri kazanımı mümkün olmadığı için rejenerasyon oranı düşüyor ve araç daha fazla enerji tüketiyor.
