斯坦福大學-斯洛伐克直線加速器中心的一項新研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)實世界的駕駛和充電習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。

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)實世界的駕駛習慣(如走走停停的交通、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，從而節(jié)省資金并延長車輛的使用壽命。

電池科學家通常在實驗室中通過以恒定的放電和充電速率循環(huán)來測試新設計，從而加快這一過程，以快速了解它們的使用壽命和性能。然而，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。

對于每天開電動車的通勤者來說，這是個大新聞。雖然電池價格在過去 15 年里下降了約 90%，但它們仍占新電動車成本的近三分之一。該研究表明，目前和未來的電動車司機在需要更換電池之前可以享受更多里程。

“我們一直沒有以正確的方式測試電動汽車電池，” 資深作者、斯坦福大學杜爾可持續(xù)發(fā)展學院能源科學與工程副教授Simona Onori表示。“令我們驚訝的是，在實際駕駛中，頻繁加速、剎車給電池充電、停車進商店以及讓電池一次休息數(shù)小時，這些都有助于電池的使用壽命比我們根據(jù)行業(yè)標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，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。兩年來，他們使用這些曲線測試了 92 個商用鋰離子電池。結果很明顯：曲線越接近實際駕駛行為，電池的使用壽命就越長。

那么，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)進行訓練的機器學習算法有助于揭示動態(tài)放電模式如何減少電池退化。事實證明，人們實際駕駛的方式可能比科學家預期的更有利于電池。

例如，電動汽車的短時間、急加速實際上會減緩電池的老化。這顛覆了研究人員(包括本研究團隊)多年來的假設：加速峰值是電池的最大敵人。

這項研究的三位主要作者之一、斯坦福大學工程學院材料科學與工程和計算機科學專業(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。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，情況尤其如此。

對于使用電動汽車上班、接孩子、去雜貨店，但大部分時間不使用甚至不充電的消費者來說，時間成為電動汽車過度循環(huán)老化的主要原因。

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。這個范圍與大多數(shù)人實際駕駛電動汽車的方式一致。汽車制造商可以利用這一洞察來調整電池管理軟件，幫助延長電池壽命并優(yōu)化實際駕駛性能。

展望未來，能源科學與工程博士后學者 Le Xu指出：“研究人員現(xiàn)在可以在化學、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。這將有助于開發(fā)先進的控制算法，以優(yōu)化現(xiàn)有商用電池架構的使用。”