Elektromobily: Baterie začínají stárnout rychleji při teplotách nad 25 stupňů Celsia

Je všeobecně známo, že elektromobily v zimě ztrácejí dojezd. Skutečným problémem pro baterie elektromobilů je však léto. Chladné počasí baterii oslabuje pouze dočasně. Vysoké teploty naopak způsobují trvalé poškození článků. To ukazuje studie, která analyzovala data z vozového parku 22 700 vozidel.

Elektromobily mají řadu známých slabin. Jejich dojezd je často kratší než u vozidel na benzínový pohon, zejména v zimě. Nabíjení je při teplotách pod bodem mrazu téměř nemožné, takže vozidla uvíznou. Doba nabíjení může výrazně zpozdit delší cesty. Elektromobily jsou navíc náchylnější k požárům než konvenční vozidla.

A i když vezmeme v úvahu ideologický konstrukt „bilance CO2“, elektromobily zaostávají za očekáváními. Co se týče emisí CO2, elektromobil se zaplatí až po ujetí 80 000 až 100 000 kilometrů – a to ani nezahrnuje likvidaci nadměrně velkých baterií.

Léto jako nepřítel elektromobilů

Rozsáhlá analýza 22 700 elektromobilů po celém světě nyní odhaluje další zásadní problém s elektromobily: letní horko trvale oslabuje bateriové články. Tento efekt byl poprvé přesně kvantifikován. Studie zároveň identifikuje faktor, který tento proces stárnutí ještě výrazněji urychluje.

Téměř všechny moderní elektromobily ukládají energii do lithium-iontových baterií, jejichž chemické složení je velmi citlivé na teplotu. Baterie elektromobilu funguje nejlépe při teplotě kolem 15 až 25 stupňů Celsia. Pokud teplota stoupne nad tento rozsah, v článcích se urychlují nežádoucí vedlejší reakce: kapalný elektrolyt se postupně rozkládá, na elektrodách se tvoří povlaky, které trvale vážou aktivní lithium, a využitelná kapacita baterie se trvale snižuje.

Základním pravidlem elektrochemie je, že rychlost takových reakcí se zhruba zdvojnásobuje s každým zvýšením teploty o přibližně 10 stupňů Kelvina. Vozidlo, které stojí v létě hodiny na slunci a jehož interiér se zahřeje na více než 50 stupňů Celsia, proto vystavuje svou baterii zrychlenému stárnutí, i když se s ním nejezdí.

Právě v tom spočívá klíčový rozdíl oproti zimě. V chladném počasí se lithiové ionty pohybují elektrolytem pomaleji, což výrazně snižuje dojezd a nabíjecí výkon. Tento efekt však mizí, jakmile baterie dosáhne provozní teploty. Výzkum se proto primárně zaměřuje na zlepšení  nabíjení v chladných podmínkách , nikoli na řešení poškození způsobeného chladem.

Teplo na druhou stranu způsobuje „kalendářní stárnutí“, které postupuje nezávisle na používání vozidla pouze v důsledku času a teploty. Obzvláště škodlivá je kombinace vysokých letních teplot a trvale vysoké úrovně nabití blízké 100 procentům, protože napětí článků tyto destruktivní vedlejší reakce dále urychluje. Moderní vozidla proti tomu působí aktivním kapalinovým chlazením, které udržuje baterii v požadovaném teplotním rozsahu i při zaparkování a nabíjení.

Teplota a rychlé nabíjení

Rozsah tepelného efektu v reálném provozu demonstruje dosud nejkomplexnější analýza vozového parku od poskytovatele telematických služeb Geotab, která podle svého  hodnocení 22 700 elektromobilů  v lednu 2026 jasně ukazuje teplotní efekt. Vozidla v horkých oblastech, definovaných jako vozidla s více než 35 procenty dnů přesahujícími 25 stupňů Celsia, ztrácejí ročně přibližně o 0,4 procentního bodu více kapacity než vozidla v mírném podnebí.

S průměrnou mírou stárnutí přibližně 2,3 procenta ročně se příplatek související s teplem přidává k přibližně třem dalším procentním bodům ztráty kapacity za osm let. Výsledky týkající se úrovně nabití jsou však překvapivě lepší: Přísné dodržování často doporučovaného rozmezí 20 až 80 procent není v každodenním provozu téměř nutné, pokud vozidlo není trvale zaparkováno s téměř plně nebo téměř prázdně nabitou baterií.

Podle analýzy není největším faktorem stárnutí vozidel počasí, ale způsob nabíjení. Vozidla, která byla převážně nabíjena na stejnosměrných nabíjecích stanicích s výkonem nad 100 kilowatty, ztratila přibližně dvakrát tolik kapacity (až 3,0 procenta ročně) než vozidla, která byla převážně pomalu nabíjena střídavým proudem.

Příčina spočívá opět v teplotě, protože vysoké proudy během rychlého nabíjení zahřívají články zevnitř, a pokud k tomuto samoohřívání dochází v létě u již horkých baterií, oba efekty se vzájemně zesilují. Skutečnost, že průmysl v současné době pracuje na  nové technologii baterií, která by zabránila vzniku požárů způsobených teplem, také ukazuje, jak citlivé jsou bateriové články obecně na přehřátí.