斯坦福大學(xué)-斯洛伐克直線加速器中心的一項新研究發(fā)現(xiàn)悬垃,現(xiàn)實世界的駕駛和充電習(xí)慣可能會使電動汽車電池的使用壽命比研究人員之前認為的更長跪者。
斯坦福電池中心 SLAC于 12 月 9 日在《自然能源》雜志上發(fā)表的一項新研究表明,現(xiàn)實世界的駕駛習(xí)慣(如走走停停的交通黔夭、高速公路駕駛、快速的城市旅行以及長時間停車)可能會使電動汽車電池的使用壽命比之前認為的長約三分之一。這意味著普通電動汽車車主可能不需要更換電池組或升級到新車韩玩,從而節(jié)省資金并延長車輛的使用壽命枪蘑。
電池科學(xué)家通常在實驗室中通過以恒定的放電和充電速率循環(huán)來測試新設(shè)計损谦,從而加快這一過程,以快速了解它們的使用壽命和性能咆上。然而祝遗,根據(jù) 12 月 9 日發(fā)表在《自然能源》雜志上的一項新研究,這種方法并不能反映電動汽車電池在現(xiàn)實世界中的使用情況准贯。
對于每天開電動車的通勤者來說说拾,這是個大新聞。雖然電池價格在過去 15 年里下降了約 90%掘防,但它們?nèi)哉夹码妱榆嚦杀镜慕种换裙恪T撗芯勘砻鳎壳昂臀磥淼碾妱榆囁緳C在需要更換電池之前可以享受更多里程嗤渔。
“我們一直沒有以正確的方式測試電動汽車電池涡似,” 資深作者霸篡、斯坦福大學(xué)杜爾可持續(xù)發(fā)展學(xué)院能源科學(xué)與工程副教授Simona Onori表示。“令我們驚訝的是怨怒,在實際駕駛中吹毫,頻繁加速、剎車給電池充電榴痢、停車進商店以及讓電池一次休息數(shù)小時龟卷,這些都有助于電池的使用壽命比我們根據(jù)行業(yè)標(biāo)準實驗室測試所認為的要長。”
研究人員創(chuàng)建了四種不同的電動汽車放電曲線粤策,從通常的恒定放電到基于實際駕駛數(shù)據(jù)的更動態(tài)的放電曲線樟澜。兩年來,他們使用這些曲線測試了 92 個商用鋰離子電池叮盘。結(jié)果很明顯:曲線越接近實際駕駛行為秩贰,電池的使用壽命就越長。
那么柔吼,這種令人驚訝的長壽命背后的原因是什么?一種基于大量收集的數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練的機器學(xué)習(xí)算法有助于揭示動態(tài)放電模式如何減少電池退化毒费。事實證明,人們實際駕駛的方式可能比科學(xué)家預(yù)期的更有利于電池愈魏。
例如觅玻,電動汽車的短時間、急加速實際上會減緩電池的老化培漏。這顛覆了研究人員(包括本研究團隊)多年來的假設(shè):加速峰值是電池的最大敵人溪厘。
這項研究的三位主要作者之一、斯坦福大學(xué)工程學(xué)院材料科學(xué)與工程和計算機科學(xué)專業(yè)的博士生亞歷克西斯·格斯林 (Alexis Geslin)解釋說:
我們電池工程師認為循環(huán)老化比時間引起的老化更為重要牌柄。對于幾乎總是在使用或充電的商用電動汽車(如公交車和送貨車)來說畸悬,情況尤其如此。
對于使用電動汽車上班酌涮、接孩子冶侮、去雜貨店,但大部分時間不使用甚至不充電的消費者來說丑炒,時間成為電動汽車過度循環(huán)老化的主要原因们萄。
這項研究確定了放電率的最佳點,可以平衡時間老化和循環(huán)老化——至少對于他們測試的商用電池而言是這樣芬阀。這個范圍與大多數(shù)人實際駕駛電動汽車的方式一致焦驰。汽車制造商可以利用這一洞察來調(diào)整電池管理軟件,幫助延長電池壽命并優(yōu)化實際駕駛性能讽渐。
展望未來搭照,能源科學(xué)與工程博士后學(xué)者 Le Xu指出:“研究人員現(xiàn)在可以在化學(xué)、材料和電池層面重新審視假定的老化機制,以加深他們的理解凝估。這將有助于開發(fā)先進的控制算法辣胚,以優(yōu)化現(xiàn)有商用電池架構(gòu)的使用。”