Nissan Leaf to jeden z najlepiej sprzedających się samochodów elektronach na świecie. Duży sukces na rynku pierwotnym przełożył się automatycznie na rynek samochodów używanych, gdzie Leaf także jest bardzo poszukiwany. Postanowiliśmy sprawdzić jak zbudowany jest elektryczny zespół napędowy Nissana Leaf 1 oraz 2 generacji i czy trapią go jakiekolwiek usterki i awarie.

Nissan Leaf pierwszej generacji to kompaktowy pięciodrzwiowy samochód elektryczny wprowadzony po raz pierwszy pod koniec 2010 roku w Japonii. Druga generacja Leafa pojawiła się na rynku w 2018 roku, a dwa lata później w 2020 roku, Nissan Leaf stał się jednym z najlepiej sprzedających się samochodów elektrycznych na świecie, osiągając sprzedaż na poziomie 500 000 sztuk.

Budowa i specyfikacja elektrycznego układu napędowego Nissana Leaf

Układ napędowy pierwszej generacji Nissana Leaf (2010-2017) zawiera trójfazowy synchroniczny silnik elektryczny prądu przemiennego oraz jednobiegowy układ przeniesienia napędu o przełożeniu redukcyjnym 7,937.  

W latach 2010 – 2012 Nissan Leaf ZE0 montowany miał silnik EM61 generujący 80 kW i 280 Nm maksymalnego momentu obrotowego oraz osiągający maksymalną prędkość obrotową 10 390 obr./min. 

Z kolei Nissan Leaf AZE0 jest wyposażony w unowocześniony silnik oznaczony EM57. Silnik ten ma mniejszą powierzchnię w porównaniu z EM61, a przez to jest o 11,7 kg lżejszy. Maksymalny moment obrotowy osiąga 250 Nm, a jego maksymalna prędkość obrotowa wynosi 10 500 obr./min.

W I generacji Leafa dostępne były baterie o pojemności 24 kWh, 30 kWh i 40 kWh. Akumulatory chłodzone są powietrzem i ułożone w stos.

Moduł akumulatora 24 kWh mierzy 1 188 (szer.) x 1 570 (dł.) x 265 mm (wys.). Waży 294 kg. Ułożony jest w 48 pakietów po 4 ogniwa każdy (łącznie 192 ogniwa) i zapewnia znamionową moc 360V. Gęstość energii wynosi zaledwie 157 Wh/kg. W akumulatorze 30 kWh liczba modułów (lub pakietów ogniw) została zmniejszona o połowę (są 24 moduły), ale liczba ogniw jest taka sama. Akumulator o większej pojemności ma takie same wymiary i powierzchnię jak pakiet 24 kWh, ale waży o 20 kg więcej. Zastosowano nowsze ogniwa o zwiększonej gęstości mocy oraz poprawioną chemię materiału elektrod.

W 2018 roku silnik EM57 został zmodernizowany i w zależności od rodzaju zastosowanego falownika może generować moc 110 kW i 320 Nm lub w modelu e+ 160 kW  i 340 Nm. Dodatkowo w modelu Leaf e+ zwiększono zakres obrotów silnika do 11 330.

Zastosowano także nową jedno biegową przekładnię redukcyjną o końcowym przełożeniu  8,193.

Pakiet 40 kWh ma podobną konstrukcję do akumulatora 30 kWh. Wykorzystuje konfigurację ogniw 96s2p (192 ogniwa w pakiecie baterii). Są to nowe ogniwa o znacznie większej gęstości energii (224 Wh/kg). Teraz moduł EV to 8 ogniw połączonych i umieszczonych w metalowej obudowie, która mierzy 300 (dł.) x 222 (szer.) x 68 mm (wys.) i waży 8,7 kg. Jej kompaktowy kształt zwiększa elastyczność projektowania pakietów. 

Najnowszy akumulator 62 kWh ma konfigurację “uniwersalnego stosu”. Najnowsze procesy produkcyjne pozwoliły Nissanowi zmieścić w pakiecie więcej modułów. Zastosowano 288 ogniw litowo-jonowych (192 ogniwa w poprzednich pakietach) o gęstości energii zwiększonej o 25 procent. Dzięki ciągłym ulepszeniom i badaniom nad akumulatorami ten o pojemności 60 kWh ma tylko 5 milimetrów większą wysokość przy ponad 55-procentowym wzroście pojemności w stosunku do bazowego pakietu 40 kWh.

Awarie i problemy z układem napędowym Nissana Leaf

Silnik elektryczny i jego awarie to ostatni problem na liście, jakim powinieneś się martwić. Wewnątrz silnika elektrycznego znajduje się tylko jedna ruchoma część i kilka łożysk.

To, co naprawdę ogranicza żywotność pojazdu i może stać się głównym źródłem problemów, jest bateria. Żywotność baterii w Nissanie Leaf zależy od wielu czynników: m.in. klimatu, w którym jest używany, ilości szybkich ładowań i tego jak daleko zazwyczaj jeździsz każdego dnia.

Nissan Leaf pierwszej i drugiej generacji nie posiada aktywnego systemu chłodzenia. Oznacza to, że ogniwa chłodzone są jedynie poprzez wypromieniowanie swojego ciepła na zewnątrz obudowy. Leaf II posiada jednak układ, który ogrzewa akumulatory podczas ładowania przy ujemnych temperaturach.

Brak chłodzenia jest głównym problemem akumulatorów w Nissanie Leaf. Akumulator generuje dużo ciepła, szczególnie podczas szybkiej jazdy autostradą, podczas gwałtownych przyspieszeń oraz kiedy korzystasz z szybkiej ładowarki. Dodajmy do tego wysokie temperatury latem. Wszystkie te czynniki sprawiają, że degradacja baterii przebiega szybciej niż w przypadku samochodów z chłodzeniem cieczą.

Najbardziej wrażliwy na wszelkie niekorzystne czynniki jest akumulator 24 kWh. Lepszą konstrukcją pod tym względem jest akumulator 30 kWh

W drugiej generacji Leafa bateria 40 kWh po prostu przegrzewa się i spowalnia szybkie ładowanie. Akumulator 62 kWh ma dodatkowy wentylator chłodzący.

Podsumowując, w normalnym klimacie można oczekiwać 8-12 lat użytecznej żywotności baterii dla Leafa pierwszej generacji, który nadal może przechowywać i dostarczać prawie 80% swojej pierwotnej pojemności. Właściciele Leafów 2018 i nowszych muszą ładować go do pełna znacznie rzadziej. Unikanie szybkiego ładowania ze względu na problem przegrzania wydłuży żywotność baterii do 12+ lat.