De batterijen van elektrische voertuigen die onderworpen zijn aan het normale gebruik van bestuurders in de echte wereld, zoals zwaar verkeer, lange wegreizen, korte stadsreizen,Het kan ongeveer een derde langer duren dan onderzoekers in het algemeen hebben voorspeld., volgens een nieuwe studie van wetenschappers die werken in het SLAC-Stanford Battery Center,een gezamenlijk centrum tussen het Precourt Institute for Energy van de Stanford University en het SLAC National Accelerator LaboratoryDit suggereert dat de eigenaar van een typische elektrische auto mogelijk nog enkele jaren niet de dure batterij moet vervangen of een nieuwe auto hoeft te kopen.

Bijna altijd hebben batterijwetenschappers en -ingenieurs de levensduur van nieuwe batterijontwerpen in laboratoria getest met behulp van een constante snelheid van ontlading gevolgd door opladen.Ze herhalen deze cyclus snel vele malen om snel te leren of een nieuw ontwerp goed is of niet voor de levensverwachting, onder andere kwaliteiten.

Dit is geen goede manier om de levensduur van EV-batterijen te voorspellen, vooral voor mensen die EV's bezitten voor dagelijks woon-werkverkeer, volgens het onderzoek dat op 9 december in Nature Energy is gepubliceerd.Terwijl de batterijprijzen in de afgelopen 15 jaar met ongeveer 90% zijn gedaaldIn de Verenigde Staten is de prijs van batterijen nog steeds bijna een derde van de prijs van een nieuwe elektrische auto.

"We hebben EV-batterijen niet op de juiste manier getest", zegt Simona Onori, senior auteur en universitair hoofddocent energiewetenschappen en techniek aan de Stanford Doerr School of Sustainability.Tot onze verbazing, echt rijden met frequente versnelling, remmen dat de batterijen een beetje opladen, stoppen om te pop in een winkel, en laat de batterijen rusten voor uren op een keer,Het helpt batterijen langer te houden dan we dachten op basis van industriestandaard laboratoriumtests..??

Een aangename verrassing.

De onderzoekers ontwierpen vier soorten EV-ontladingsprofielen, van de standaard constante ontlading tot dynamische ontlading op basis van echte rijdata.Het onderzoeksteam heeft 92 commerciële lithium-ionbatterijen gedurende meer dan twee jaar getest op verschillende ontladingsprofielen.Hoe realistischer de profielen het werkelijke rijgedrag weerspiegelden, hoe langer de levensverwachting van EV's steeg.

Er zijn verschillende factoren die bijdragen aan de onverwachte levensduur, blijkt uit het onderzoek.Een machine learning algoritme getraind op alle gegevens die het team verzamelde hielp de effecten van dynamische ontladingsprofielen op de afbraak van de batterij te ontdekken.

De studie toonde bijvoorbeeld een correlatie aan tussen scherpe, korte EV-versnelling en langzamere afbraak.inclusief het onderzoeksteamHet is de bedoeling dat de Europese Commissie in het kader van haar onderzoek naar de mogelijkheden voor de ontwikkeling van een nieuwe technologie in de automobielindustrie, met name in de automobielindustrie, de mogelijkheid biedt om de ontwikkeling van nieuwe technologieën te stimuleren.een van de drie hoofdauteurs van het onderzoek en een promovendus in materiaalwetenschappen en techniek en in informatica aan de Stanford School of Engineering.

Twee manieren om te ouder worden

Het onderzoeksteam zocht ook naar verschillen in de batterijveroudering als gevolg van vele ladings-ontladingscycli versus batterijveroudering die gewoon met de tijd komt.Uw accu's thuis die jarenlang ongebruikt in een lade liggen, zullen niet zo goed werken als toen u ze kochtAls ze werken.

Wij batterijeningenieurs hebben aangenomen dat cyclische veroudering veel belangrijker is dan tijdgeïnduceerde veroudering.Dat geldt vooral voor commerciële elektrische voertuigen zoals bussen en bestelwagens die bijna altijd in gebruik zijn of worden opgeladen.Voor consumenten die hun elektrische voertuigen gebruiken om naar hun werk te gaan, hun kinderen op te halen, naar de supermarkt te gaan, maar meestal niet gebruiken of zelfs opladen, is het belangrijk dat de consumenten hun elektrische voertuigen gebruiken om naar hun werk te gaan, hun kinderen op te halen, naar de supermarkt te gaan, maar meestal niet gebruiken of zelfs opladen.De tijd wordt de belangrijkste oorzaak van veroudering in plaats van fietsen.??

De studie identificeert een gemiddeld ontladingspercentage voor het balanceren van tijdveroudering en cyclusveroudering, tenminste voor de commerciële batterij die ze testten.dat venster is in het bereik van realistische consument EV rijdenDe autofabrikanten kunnen hun EV-batterijbeheersoftware bijwerken om te profiteren van de nieuwe bevindingen en de levensduur van de batterij onder echte omstandigheden te maximaliseren.

Voorzichtig

"Voor de toekomst zal het echt belangrijk zijn om nieuwe batterijchemieën en -ontwerpen te evalueren met realistische vraagprofielen", aldus Le Xu, postdoctoraal onderzoeker energiewetenschappen en techniek.¢Onderzoekers kunnen nu de vermoedelijke verouderingsmechanismen opnieuw bekijken in de chemieDit zal de ontwikkeling van geavanceerde besturingsalgoritmen vergemakkelijken die het gebruik van bestaande commerciële batterijarchitecturen optimaliseren.

De gevolgen strekken zich verder dan de batterijen, suggereert de studie.evenals andere materialen en apparaten in de natuurwetenschappen waarin veroudering van cruciaal belang is, zoals plastic, glazen, zonnecellen, en sommige biomaterialen die worden gebruikt in implantaten.

“Dit werk benadrukt de kracht van het integreren van meerdere vakgebieden “van materiaalwetenschap, controle en modellering tot machine learning “om innovatie te bevorderen,” zei Onori.

Geprint uit het Stanford-rapport