Trăsnirea gazului încetinește de fapt îmbătrânirea bateriei
Pe scurt: Unul dintre motivele pentru care unii oameni sunt reticenți în a cumpăra vehicule electrice este durata de viață probabil limitată a bateriilor. Acum, un nou studiu de la Centrul de baterii SLAC-Stanford sugerează că durata de viață a acelor baterii poate fi mai lungă decât se credea anterior.
Studiul a constatat că bateriile vehiculelor electrice pot dura mult mai mult decât se credea anterior în condiții de condus din lumea reală. Cercetarea, publicată în Nature Energy, sugerează că proprietarii de vehicule electrice ar putea să-și folosească vehiculele pentru câțiva ani suplimentari înainte de a trebui să înlocuiască acumulatorul sau să cumpere o mașină nouă.
Descoperirile studiului contestă înțelepciunea convențională în jurul testării bateriilor. În mod tradițional, oamenii de știință au evaluat durata de viață a bateriei folosind cicluri constante de descărcare-reîncărcare în setările de laborator. Cu toate acestea, această abordare nu reușește să reflecte cu exactitate condițiile diverse cu care se confruntă utilizatorii obișnuiți de EV.
„Nu am testat bateriile EV în mod corect”, a spus Simona Onori, autor principal și profesor asociat la Doerr School of Sustainability din Stanford. „Spre surprinderea noastră, conducerea reală cu accelerare frecventă, frânare care încarcă puțin bateriile, oprirea pentru a intra într-un magazin și lăsarea bateriilor să se odihnească ore în șir, ajută bateriile să dureze mai mult decât am crezut pe baza unui laborator standard din industrie. teste.”
Echipa de cercetare a proiectat patru tipuri de profiluri de descărcare a vehiculelor electrice, variind de la descărcarea constantă standard până la descărcarea dinamică bazată pe date reale de conducere. Ei au testat 92 de baterii litiu-ion comerciale pe parcursul a doi ani pe aceste profiluri. Rezultatele au arătat că, cu cât profilurile reflectau mai îndeaproape comportamentul real de condus, cu atât speranța de viață a vehiculului electric creștea.
O descoperire surprinzătoare a fost corelația dintre accelerațiile rapide și scurte ale vehiculelor electrice și degradarea mai lentă a bateriei. Acest lucru contrazice presupunerea de mult timp potrivit căreia vârfurile de accelerație sunt dăunătoare bateriilor EV. După cum s-a dovedit, cercetătorii au descoperit că apăsarea puternică a pedalei cu piciorul nu accelerează îmbătrânirea. „Dacă este ceva, încetinește”, a spus Alexis Geslin, autor principal și doctorand la Stanford.
Studiul a examinat, de asemenea, diferențele dintre îmbătrânirea bateriei din cauza ciclurilor de încărcare-descărcare și îmbătrânirea indusă de timp. Pentru vehiculele electrice de consum care petrec mult timp parcate, timpul devine cauza predominantă a îmbătrânirii în comparație cu mersul cu bicicleta.
„Noi, inginerii de baterii, am presupus că îmbătrânirea ciclului este mult mai importantă decât îmbătrânirea indusă de timp. Acest lucru este valabil mai ales pentru vehiculele electrice comerciale, cum ar fi autobuzele și furgonetele de livrare, care sunt aproape întotdeauna fie în uz, fie în curs de reîncărcare”, a spus Geslin. Pentru consumatorii care își folosesc vehiculele electrice pentru a ajunge la muncă, pentru a-și ridica copiii, pentru a merge la magazinul alimentar, dar în mare parte fără a le folosi sau chiar pentru a le încărca, timpul devine cauza predominantă a îmbătrânirii față de ciclism, a spus el.
Cercetarea identifică o rată medie de descărcare care echilibrează îmbătrânirea în timp și îmbătrânirea ciclului, care, din fericire, se încadrează în intervalul de conducere realistă a vehiculelor electrice de consum. Această descoperire ar putea duce la actualizări ale software-ului de gestionare a bateriei EV pentru a maximiza longevitatea bateriei în condiții reale.
Le Xu, un savant post-doctoral în știința energiei și inginerie, a subliniat importanța evaluării noilor chimie și modele de baterii cu profiluri realiste ale cererii. „Cercetătorii pot acum să revizuiască presupusele mecanisme de îmbătrânire la nivel de chimie, materiale și celule pentru a-și aprofunda înțelegerea. Acest lucru va facilita dezvoltarea algoritmilor de control avansați care optimizează utilizarea arhitecturilor comerciale existente ale bateriilor”.
Implicațiile studiului se extind dincolo de baterii, având un impact potențial asupra altor aplicații de stocare a energiei și domenii ale științei materialelor în care îmbătrânirea este un factor crucial.
