Powiązane firmy

• Elektryki częściej stają przez zwykły akumulator 12 V. ADAC: aż 50,5% awarii związanych z akumulatorem dotyczy aut w pełni elektrycznych. Sprawdź, co je „wykańcza”...
• Samo otwarcie drzwi pojazdu potrafi pobrać z akumulatora ponad 20 A. Dowiedz się, dlaczego przy dłuższej diagnostyce prostownik to dziś konieczność.
• Tylko ok. 1% baterii trakcyjnych ma usterki, a warsztaty i tak zyskują klientów. Jak wygląda aktualny wolumen zleceń. 

Klasyczny akumulator kwasowo-ołowiowy będzie towarzyszył mechanikom jeszcze wiele lat, ale jego rola i konstrukcja mocno się zmieniły. Systemy start-stop i rekuperacja energii hamowania trafiają dziś do zdecydowanej większości nowych aut.

Z danych przywoływanych przez producentów wynika, że w ponad 80% nowo rejestrowanych pojazdów zamontowano układ oszczędzający paliwo tego typu. To właśnie dla nich powstały akumulatory EFB (Enhanced Flooded Battery), a tam, gdzie dochodzi rekuperacja, standardem stają się typy AGM (Absorbent Glass Mat).

12-woltowy akumulator pod nową presją

Równolegle część producentów sięga po ogniwa litowożelazowo-fosforanowe (LiFePO₄), które przy porównywalnej wydajności ważą ok. jednej trzeciej tego, co odpowiednik kwasowo-ołowiowy – choć zarówno produkcja, jak i recykling tej technologii są droższe. Skala problemu, jaki stanowi rozładowany akumulator, jest dobrze udokumentowana.

Statystyki niemieckiego klubu motorowego ADAC pokazują, że akumulator rozruchowy odpowiadał w 2021 r. za 46,2% z 3,49 mln interwencji – rok wcześniej było to 46,3%, a w 2019 r. 41,8%. Wśród przyczyn wyczerpania akumulatora zdecydowanie dominuje głębokie rozładowanie – odpowiada ono za 79% przypadków, przeciążenie za 11%, zaniedbania w obsłudze za 6%, przeładowanie za 3%, a pozostałe przyczyny to 1%.

Nowsze dane, ze statystyki awarii ADAC za 2024 r. na rynku niemieckim, pokazują ciekawy szczegół dotyczący elektromobilności: choć akumulator rozruchowy odpowiadał wtedy za 44,9% spośród niemal 3,9 mln interwencji niezależnie od rodzaju napędu, to aż 50,5% awarii związanych z akumulatorem dotyczyło samochodów w pełni elektrycznych – wobec 44,6% w autach spalinowych. Jednym z wyjaśnień, na które wskazuje ADAC, jest to, że właściciele elektryków znacznie częściej niż zakładali producenci „budzą” pojazd zdalnie przez aplikację, a takie uruchomienia układu wysokonapięciowego dość mocno obciążają akumulator rozruchowy.

Diagnostyka zamiast prostego pomiaru

Nowoczesne akumulatory nie są już „czarną skrzynką”: ich stanem zarządza system BMS (Battery Management System), a jego sercem jest inteligentny czujnik baterii (IBS) montowany na biegunie ujemnym. Mierzy on temperaturę, prąd i napięcie, na tej podstawie wylicza aktualny stan naładowania (SoC) i kondycję (SoH) akumulatora. Dla warsztatu oznacza to, że klasyczny test obciążeniowy przestaje wystarczać do oceny stanu nowoczesnych ogniw standardowych, AGM i EFB.

Praktyka pokazuje też coś, co może zaskoczyć mniej doświadczonych mechaników: wymiana akumulatora bez kodowania jest możliwa, ale system musi wtedy sam „nauczyć się” nowego stanu baterii na podstawie tzw. zdarzeń wyzwalających, np. liczby rozruchów czy liczby zimnych startów. W tym okresie mogą pojawić się ograniczenia w działaniu systemów komfortu (np. ogrzewania foteli czy klimatyzacji), a start-stop może czasowo nie włączać silnika tak, jak zwykle – o czym warto pamiętać, gdy klient po wymianie akumulatora zgłasza „dziwne usterki elektroniki”.

Warto też pamiętać o zasadzie doboru zamiennika: tam, gdzie oryginalnie zamontowano akumulator EFB, musi trafić kolejny EFB, analogicznie w przypadku AGM. Wielkość obudowy oraz parametry wydajnościowe powinny odpowiadać oryginałowi.

Istotna jest też specyfika pracy przy nowoczesnych pojazdach: nawet banalne otwarcie drzwi czy test siłownika podczas diagnostyki potrafi „obudzić” sterowniki i wywołać intensywny ruch danych w magistrali pojazdu, pobierając nawet ponad 20 A z akumulatora osłabionego jeszcze przed wizytą w warsztacie. Stąd rosnące znaczenie prostowników podłączanych na stałe podczas dłuższych prac serwisowych, zwłaszcza że aktualizacje oprogramowania i długie sesje diagnostyczne same w sobie mocno obciążają akumulator, a spadek napięcia w trakcie takich prac może skutkować utratą ustawień sterowników lub mylącymi wpisami w pamięci błędów.

Producenci odpowiadają na rosnącą złożoność diagnostyki nie tylko nowymi konstrukcjami akumulatorów, ale też konkretnym wsparciem dla warsztatów w codziennej pracy.

Exide Technologies prowadzi w Polsce akcje bezpłatnej diagnostyki akumulatorów w punktach sprzedaży, mające pomóc warsztatom wdrożyć nowoczesne metody testowania. Podobne podejście do edukacji rynku prezentuje firma Clarios.

Litowo-jonowa rewolucja w segmencie przemysłowym

Rosnące wymagania dotyczą nie tylko aut osobowych. W wózkach widłowych i innym sprzęcie magazynowym obok tradycyjnych rozwiązań kwasowo-ołowiowych żelowych coraz śmielej wchodzi technologia litowo-jonowa, wprowadzając odmienną logikę obsługi serwisowej.

Podobny kierunek widać w motoryzacji: baterie trakcyjne pojazdów elektrycznych i hybrydowych typu plug-in zbudowane są z modułów złożonych z wielu ogniw, a cały pakiet jest tak wydajny, jak jego najsłabsze ogniwo. Rzadko kiedy uszkodzeniu ulega cała bateria – najczęściej szwankują pojedyncze moduły, co otwiera pole do naprawy modułowej zamiast wymiany kompletnego, kosztownego pakietu.

Diagnostykę rozpoczyna odczyt pamięci błędów sterownika BMS, a niedopasowane napięcia poszczególnych modułów są wyraźnym sygnałem uszkodzenia jednego z nich. Sam proces naprawy – obejmujący odłączenie układu wysokonapięciowego, demontaż baterii przy użyciu specjalnego stołu podnoszącego, wymianę uszkodzonego modułu, precyzyjne odważenie pasty termoprzewodzącej oraz „balansowanie” nowego modułu do napięcia reszty pakietu – kwalifikuje się jako praca niebezpieczna i wymaga obecności drugiej, odpowiednio przeszkolonej osoby.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Akumulatory

Kontrola akumulatora przy serwisie jesiennym

Jesień to najlepszy okres, aby sprawdzić stan akumulatora rozruchowego. Niskie temperatury nie wybaczają zaniedbań.  

Cały proces może trwać, zależnie od producenta pojazdu, nawet kilka dni. Skala tego biznesu jest na razie skromna: według danych kilku producentów pojazdów tylko ok. 1% baterii trakcyjnych aut elektrycznych wykazuje jak dotąd zauważalne usterki, a w tej liczbie mieszczą się też defekty komponentów peryferyjnych – czujników, okablowania czy chłodzenia, nie tylko samych ogniw.

Producenci różnią się też podejściem do sieci serwisowej: część przeszkoliła w naprawie baterii kilkaset autoryzowanych punktów, inni naprawiają baterie wyłącznie we własnych centrach regeneracyjnych, a są i tacy, którzy w razie awarii po prostu wymieniają cały pakiet na nowy, bez prób naprawy. Rosnącym wyzwaniem dla naprawialności jest przy tym kierunek rozwoju samych baterii.

Coraz więcej producentów odchodzi od tradycyjnej budowy modułowej na rzecz koncepcji Cell-to-Pack i Cell-to-Chassis, w których struktura modułowa zanika, a bateria składa się wyłącznie z gęsto upakowanych ogniw – okrągłych, jak w Tesli czy nowym BMW iX3, lub prostokątnych typu „Blade”, jak u BYD. Coraz częściej obudowa baterii przejmuje też funkcje strukturalne nadwozia, wpływając na sztywność konstrukcji i bezpieczeństwo w razie zderzenia.

Inwestycja w łatwiejszą do naprawy baterię musiałaby zostać poniesiona przez producenta dla całej linii modelowej, mimo że tylko niewielka część egzemplarzy kiedykolwiek faktycznie tego wymaga, a obecny stan prawny w Unii Europejskiej nie zabrania przy zalewania baterii pianką z tworzywa sztucznego ani takiego zamykania obudów, że nie da się ich w warunkach warsztatowych otworzyć i ponownie zamknąć bez zniszczenia. Rynek zdaje sobie jednak sprawę, że dla klienta liczy się dziś nie tylko sama technologia, ale i wsparcie przy zmianie jednej strategii na drugą.

Nie tylko bateria: reszta napędu elektrycznego

Mówiąc o naprawie aut elektrycznych, wielu warsztatowców w pierwszej kolejności myśli o baterii trakcyjnej. Tymczasem to rzadko rzeczywisty problem.

Znacznie częściej powodem wizyty w warsztacie są usterki jednostek napędowych, ładowarek pokładowych (OBC) czy innych komponentów elektronicznych. Liczba aut elektrycznych na drogach rośnie od ponad dekady, a niektóre modele, zwłaszcza użytkowane komercyjnie, osiągają już przebiegi rzędu 500 tys. km i więcej wciąż z pierwszą jednostką napędową, co w przypadku klasycznego silnika spalinowego należy raczej do rzadkości.

Specyfika eksploatacji aut elektrycznych obciąża też podzespoły niezwiązane bezpośrednio z napędem. Wyniki analiz z badań technicznych pokazują, że w niektórych modelach elektrycznych układ jezdny bywa nawet 15-krotnie częściej dotknięty usterkami niż w porównywalnie starych autach spalinowych ze względu na wysoką masę własną tych pojazdów.

Z kolei w układzie hamulcowym problemem bywa zbyt niskie zużycie: intensywna rekuperacja sprawia, że hydrauliczny hamulec roboczy rzadko wchodzi w akcję, co prowadzi do korodowania tarcz i „szklenia się” okładzin. Dlatego do aut elektrycznych powstały specjalne, ciche okładziny hamulcowe z dodatkowymi elementami tłumiącymi hałas.

Na rynku pojawiają się już wyspecjalizowane warsztaty zajmujące się wyłącznie naprawą, regeneracją i odtwarzaniem jednostek napędowych, systemów baterii HV oraz komponentów elektroniki mocy – przetwornic DC-DC, ładowarek pokładowych, falowników. Najczęstsze przyczyny usterek jednostek napędowych to:

• uszkodzenia łożysk,
• wadliwe uszczelnienia wałów prowadzące do przenikania wilgoci lub płynu chłodzącego do wnętrza silnika,
• uszkodzenia wilgociowe stojana,
• usterki falownika
• oraz wadliwe czujniki położenia (resolvery).

Usterki elektroniki mocy wynikają najczęściej z przeciążenia termicznego, spowodowanego niewystarczającym chłodzeniem, źle zaprojektowanymi ścieżkami chłodzenia lub zbyt późno albo zbyt słabo działającym programowym ograniczeniem mocy. W odpowiedzi na te wyzwania powstają gotowe rozwiązania naprawcze dla warsztatów niezależnych: specjalne łożyska silnika elektrycznego jako tańsza alternatywa dla wymiany całego silnika, czy zestawy naprawcze do przekładni i silnika elektrycznego w osi napędowej, zawierające wszystkie niezbędne komponenty w jednym opakowaniu wraz ze szczegółową instrukcją naprawy, przy czym koszt takiej naprawy może wynosić zaledwie ułamek kosztu nowej osi napędowej.

Powstają też specjalistyczne narzędzia ułatwiające bezdotykowe i bezuszkodzeniowe rozdzielenie wirnika i stojana, ze względu na bardzo silne oddziaływania magnetyczne oraz minimalny, rzędu dziesiątych czy setnych milimetra, odstęp między tymi komponentami. Osobnym, rosnącym źródłem przychodu dla warsztatów jest zarządzanie termiczne.

Auta elektryczne i hybrydowe wymagają kilku niezależnych obiegów chłodzenia – obiegu czynnika chłodniczego i obiegu cieczy chłodzącej – obsługujących baterię trakcyjną oraz elektronikę mocy. Bardzo istotnym, choć niepozornym elementem tego układu jest tzw. chiller, czyli wymiennik ciepła między obiegiem czynnika chłodniczego a cieczą chłodzącą.

Jeśli ciecz chłodząca obiegu wtórnego nie jest regularnie wymieniana, może ulegać utlenieniu, a także wywoływać w chillerze uszkodzenia korozyjne, a zanieczyszczenia mogą go blokować. W obu przypadkach konieczna jest wymiana chillera, przepłukanie obiegu i wymiana cieczy zgodnie z zaleceniami producenta.

Nie można też zapominać o samym akumulatorze 12 V, który w autach elektrycznych pełni rolę swoistej „achillesowej pięty”. Bateria wysokonapięciowa odpowiada bowiem wyłącznie za napęd, zasilając dodatkowo jedynie główne ogrzewanie kabiny i przetwornicę DC-DC.

Cała reszta osprzętu, w tym systemy krytyczne dla bezpieczeństwa, pracuje w oparciu o niskie napięcie z klasycznego akumulatora 12 V. Jeśli ten ulegnie rozładowaniu lub uszkodzeniu, pojazdu nie da się ani uruchomić, ani naładować – co dodatkowo tłumaczy przywołane wcześniej statystyki ADAC, według których to właśnie awarie akumulatora rozruchowego dominują dziś wśród przyczyn unieruchomienia aut elektrycznych.

Warsztat między dwoma światami

Nowa generacja akumulatorów stawia przed warsztatem dwa równoległe wyzwania. W segmencie 12 V to przede wszystkim kwestia diagnostyki: zrozumienia logiki BMS, właściwego doboru zamiennika i świadomości, że sam pomiar napięcia to dziś za mało.

W segmencie trakcyjnym, obejmującym zarówno pojazdy elektryczne, jak i sprzęt przemysłowy przechodzący na technologię litowo-jonową, to już inna skala: kwalifikacje HV, kosztowne wyposażenie i decyzja, czy w ogóle wchodzić w ten biznes, skoro – jak pokazują dane producentów – realna liczba napraw baterii trakcyjnych pozostaje na razie niewielka, a rosnące wykorzystanie koncepcji Cell-to-Pack może tę naprawialność dodatkowo ograniczyć w kolejnych latach.

Jednocześnie to właśnie wokół napędu elektrycznego, a nie samej baterii, rośnie dziś realny wolumen zleceń: łożyska, uszczelnienia, elektronika mocy, układ termiczny i podzespoły podwozia zużywające się szybciej niż w autach spalinowych. Dla warsztatów, które zdążą zbudować kompetencje po obu stronach tego równania (12-woltowej i wysokonapięciowej), kolejne lata mogą oznaczać realne nowe źródło przychodu.

Źródło: Materiały redakcyjne