Denbora urrea da. Baieztapen horrekin, Benjamin Franklinek, XVI. mendeko idazle eta filosofo ingelesak, denbora modu eraginkorrean aprobetxatu eta kudeatzearen garrantzia azpimarratzen zuen; eta denbora modu produktiboan erabiltzeko eta alferrik ez galtzeko beharra azpimarratzen zuen. Hori bai, denbora gure txanpona da, eta bakoitzak bere egoeraren arabera baloratu behar du zenbat balio duen bere denborak…

Bateriak azkar kargatzea eta kargatze-estazioetako itxarote-denbora dira ibilgailu elektrikoaren aurka azaldutako argudio nagusietako bat, errekuntza-motorren kasuan ohiko depositua betetzearekin alderatuta. Larritu egiten gara 30 minutuz atseden hartu eta bateriak (gureak eta autokoak) kargatzeko 400 kilometro egin ondoren, baina, berez, gure bidaia luze gehienetan denbora hori baino dezente gehiago kontsumitzen dugu gelditzen garenean, depositua betetzen dugunean, komunera joaten garenean, kafe bat hartzen dugunean eta aurrera jarraitzen dugunean. Ez aipatzearren zenbat bidaia luze egiten ditugun gure eguneroko joan-etorriekin alderatuta, non gau eta/edo lanegun osoa izaten dugun gure ibilgailua abiadura gomendagarrienetan kargatzeko, gure baterien funtzionamenduari eta iraunkortasunari gutxien eragiten diotenetan. Bai. Izan ere, gaur egun, ia edozein abiaduratan karga ditzakegu gure ibilgailuko bateriak, minutu gutxi batzuetatik (2-5) ordu batzuetara (7-8). Orduan, nola eragiten die horrek bateriei? zer inplikazio ditu? benetan merezi du?

Has gaitezen hasieratik. Gogora dezagun potentzia elektrikoa (P) korrontearen (I) eta tentsioaren (V) arteko biderketa dela. P=IV. Gelaxka baten tentsioa, neurri handi batean, hura fabrikatzeko erabiltzen ditugun materialek zehazten dute; beraz, ondorio guztietarako, ia aldagaitzat har dezakegu. Era berean, battery pack-aren tentsioa diseinuak eta hura osatzen duten modulu eta gelaxken serieko/paraleloko konbinazioak definitzen dute. Beraz, era berean, aldaezintzat ere har dezakegu. Orduan, muga bakarra erabiltzen dugun kargagailuaren potentzia da. Zenbat eta potentzia handiagoa, orduan eta karga-denbora txikiagoa. Hala ere, kontuan izan behar dugu potentzia handitzen badugu eta tentsioa konstante mantentzen badugu karga-korrontea nabarmen handitzen dela kargagailutik gure bateriaren barrura, eta hortxe hasten dira arazoak.

Gaur egun, gustu eta behar guztietarako kargagailuak ditugu: 10 kW-etik beherako etxekoetatik hasi, edo 20 kW inguruko trifasikoetan; eta estazio batzuetan aurki dezakegun 150 kW-eko karga ultraazkarreraino (eta baita gainetik ere). Horri esker, minutu gutxiren buruan hasi eta ordu batzuetara arte karga dezakegu. Nahikoa da gure bateriaren ahalmena kWh-tan zatitzea erabilitako kargagailuaren potentziarekin (kW-etan).

Ikus dezagun adibide praktiko bat. 80 kWh inguruko bateria estandar batek, gama ertaineko ibilgailu batean, 20 kWh/100 km-ko kontsumoarekin, 400 km inguru egin ahal izango genituzke depositua bete gabe. Demagun hiru kargagailu ditugula aukeran: 10 kW (karga normala); 100 kW (karga azkarra); eta 300 kW (karga ultraazkarra). Aurreko kasuetako bakoitzean, 8 ordu, 48 minutu eta 16 minutu behar dira kargatzeko.

Karga-abiadurak konparatzeko, C-rate izeneko parametro bat erabili ohi da. Edozein bateriaren ahalmen generikoari dagokio beti. 1eko C-rate batek esan nahi du bateria erabat 1h-an kargatzen dugula (kontuan izan gabe zer kWh edo Ah gordetzeko gai den); 2ko C-rate batekin bateria 30 min-an kargatuko genuke; eta 0.5eko C-rate batekin 2h-an. Bateriaren kapazitate osoa edo izendatua aldatzen badugu, denborak eta C-rates definizioz mantentzen dira, nahiz eta, logikoki, karga-korrontea aldatzen ari garen. Hau da, 10 kWh-ko bateria bat eta 100 kWh-ko beste bat, 1 C-ko karga-abiaduran, 1 h-ko denbora berean kargatzen ditugu; horrek esan nahi du bigarren kasuan erabiltzen dugun korrontea lehenengoan baino 10 aldiz handiagoa dela.

Gure aurreko adibiderako, aukeratutako karga-abiadurei dagozkien C-rateak hauek dira: C/8 (0,12C); 1,25C; eta 3,75C. Oso garrantzitsua orain: Zer gertatzen da C-rate edo karga-korrontea handitzen dugun heinean (i.e. erabiltzen dugun kargagailuaren potentzia?

Lehenengoa:

• Kargatzearen prezioa EZ da berdina. Potentzia txikiko etxeko kargagailuetan, hornitzailearen prezioa 0.15€/kWh ingurukoa da; karga azkarrekoetan, berriz, 0.35€/kWh ingurukoa izan daiteke; eta karga ultraazkarrerako 0.5€/kWh ingurukoa. Honekin, bateria kargatzea 12€ kostatzen zaigu lehenengo kasuan, 28€ bigarrenean eta 40€ hirugarrenean. KONTUZ! Errekuntza-motorren defendatzaileentzat: gasolinaren batez besteko prezioa 1.5€/l bada, eta ibilgailu baliokide baten kontsumoa 6 l/100 km ingurukoa, konparatzen ari gara 100 km-ko 3€-ko prezioa lehenengo kasuan, eta 9€ 100 km-ko gure errekuntza-autoaren kasuan.

Bigarrena:

• Erabiltzaile-mailan ulertzen zaila den arren, baterien funtzionamendu-printzipioengatik, erabiltzen diren materialen berezko propietateengatik eta karga-transferentziako prozesuen dinamiken mugengatik, bateria batek xurga dezakeen ahalmena txikiagotu egiten da karga-abiadura handitzen dugunean. Horrek esan nahi du abiadura txikian kargatzen badugu 80 kWh erabilgarri izango ditugula gure baterian km-ak egiteko. Abiadura handiagoetan kargatuz gero, kWh horiek asko txikitzen dira. Zehatz-mehatz kuantifikatzea zaila den arren, adibide gisa gelaxka batzuen deskarga-kurbak xehetasunez aztertuz gero, ikus daiteke kapazitatearen % 20 inguru galtzen dugula lehen kasutik bigarrenera pasatuz (0,12C-tik 1, 25C-ra; eta % 40 inguru hirugarrenean (0,12C-tik 3,75C-ra). Beraz, ez gara gai izango hasierako 400 kilometroak egiteko, bigarrenean 320 km, eta hirugarrenean 240 km. Orduan, kargatze-prozesua garestiagoa izateaz gain, kargatze horrekin askoz kilometro gutxiago egin ahal izango ditugu, eta lehenago gelditu eta kargatu beharko dugu berriro. Komeni da esatea, halaber, hori ez dela oso kezkagarria bateriaren mantentze-lanei dagokienez; izan ere, ohiko kondizioetan, bateriaren ahalmen izendatua berreskuratuko dugu berriz abiadura motelean kargatzen dugunean.

Hirugarrena:

• Bateria baten karga- eta deskarga-zikloen kopurua, edo, bestela esanda, baterien balio-bizitza, maiz erabiltzen dugun karga- eta deskarga-abiaduraren mende dago erabat. Aurreko paragrafoan aipatu ditugun alderdi eta mugekin estuki lotuta, erabilitako karga-korrontea edo, bestela, gure baterian sartzen dugun elektroi-kopurua gure materialek kudea dezaketen muga baino handiagoa bada, bateriaren unean uneko ahalmenari eragiteaz gain, bateriaren funtzionamendua eta epe luzera duen benetako karga-ahalmena ere kaltetzen ariko gara, kasu honetan konponbiderik gabe. Hori interpretatzen lagunduko digun analogia gisa pentsa dezakegu, batetik, modu ordenatu eta eraginkorrean ibil daitekeen ibilgailu kopurua baino ibilgailu kopuru handiagoak guztiz kolapsatutako trafiko-bide batean; eta, bestetik, uholdeek eragindako kalteetan, eskuragarri dauden azpiegiturekin edo kanalekin sortzen den gehiegizko emariari aurre egin ezin zaiolako eta, ondorioz, ubideek eta ibaiek gainezka egin ez dutelako.

Berriro ere zaila da zenbaki zehatzak ematea. Nolanahi ere, ondo finkatutako kimikoen kasuan, hasierako kargaren % 80ko atxikitze-mugara iristen bagara, 1C-an kargatzen eta deskargatzen 3000 ziklo inguru egin ondoren, 1500 ziklotara jaitsi daitezke 2C-an kargatuz, eta 800 ziklotara 4C-an kargatuz. Errekuntza-motorrak maite dituztenentzat aldea nabarmena bada ere, kasurik okerrenean 250.000 km inguruko bateriez hitz egiten ariko ginateke; batez besteko kasu batean, berriz, 800.000 km-z...

Laburbilduz, azkar kargatzea posible da, nahiz eta garestiagoa ere izan (gehi €/kWh), gelditzera behartzen zaitu eta maiztasun handiagoz berriz kargatzera (gehi €/km), eta bateriaren iraupenari negatiboki eragiten dio. Eta orain, denborak urre izaten jarraitzen al du? Zer da hobea zuretzat? Zuk denbora ala zuk dirua? Argi eta garbi, ez dago erantzun egokirik, egoera bakoitza ezberdina da, eta beharrak momentuaren arabera alda daitezke. Une bakoitzean erabaki onena hartzeko tresnak ditugula da benetan garrantzitsua.