Die Batterien von Elektrofahrzeugen unterliegen der normalen Nutzung von Fahrern aus der realen Welt, wie z. B. starkem Verkehr, langen Autobahnfahrten, kurzen Städtereisen,und vor allem geparkt werden könnte etwa ein Drittel länger dauern als Forscher allgemein prognostiziert haben, laut einer neuen Studie von Wissenschaftlern, die im SLAC-Stanford Battery Center arbeiten,ein gemeinsames Zentrum zwischen dem Precourt Institute for Energy der Stanford University und dem SLAC National Accelerator LaboratoryDies deutet darauf hin, dass der Besitzer eines typischen Elektrofahrzeugs möglicherweise nicht mehr mehrere Jahre lang das teure Batteriepaket austauschen oder ein neues Auto kaufen muss.

Fast immer haben Batterieforscher und -ingenieure die Lebensdauer neuer Batterieentwürfe im Labor mit einer konstanten Entladung und anschließendem Aufladen getestet.Sie wiederholen diesen Zyklus schnell viele Male, um schnell zu erfahren, ob ein neues Design für die Lebenserwartung gut ist oder nicht, unter anderem.

Dies ist keine gute Methode, um die Lebenserwartung von Elektrofahrzeugbatterien vorherzusagen, insbesondere für Menschen, die Elektrofahrzeuge für den täglichen Pendelverkehr besitzen, so die Studie, die am 9. Dezember in Nature Energy veröffentlicht wurde.Während die Batteriepreise in den letzten 15 Jahren um etwa 90% gefallen sindDie Batterien machen immer noch fast ein Drittel des Preises eines neuen Elektrofahrzeugs aus.

"Wir haben EV-Batterien nicht richtig getestet", sagte Simona Onori, leitende Autorin und außerordentliche Professorin für Energiewissenschaften und -technik an der Stanford Doerr School of Sustainability.Zu unserer Überraschung, echtes Fahren mit häufiger Beschleunigung, Bremsen, das die Batterien ein wenig auflädt, anhalten, um in einen Laden zu springen, und die Batterien stundenlang ruhen lassen,Hilft Batterien länger als wir dachten basierend auf der Industrie Standard-Labortests.??

Eine angenehme Überraschung.

Die Forscher entwarfen vier Arten von Entladungsprofilen für Elektrofahrzeuge, von der standardmäßigen konstanten Entladung bis zur dynamischen Entladung, die auf realen Fahrdaten basiert.Das Forscherteam testete 92 kommerzielle Lithium-Ionen-Batterien über mehr als zwei Jahre hinwegJe realistischer die Profile das tatsächliche Fahrverhalten widerspiegelten, desto höher stieg die Lebenserwartung.

Die Studie stellt fest, daß verschiedene Faktoren zur unerwarteten Langlebigkeit beitragen.Ein maschineller Lernalgorithmus, der anhand aller gesammelten Daten trainiert wurde, half, die Auswirkungen dynamischer Entladungsprofile auf den Abbau der Batterie zu ermitteln..

Die Studie zeigte beispielsweise einen Zusammenhang zwischen scharfen, kurzen EV-Beschleunigungen und langsamerem Abbau.einschließlich des Teams dieser StudieDie Kommission ist der Auffassung, dass die Verringerung der Verzögerungsmengen für die Elektroautobatterie schädlich ist, da die Verzögerungsmengen für die Elektroautobatterie schädlich sind.einer der drei Hauptautoren der Studie und Doktorand in Materialwissenschaften und Technik sowie Informatik an der Stanford School of Engineering.

Zwei Arten zu altern

Das Forscherteam suchte auch nach Unterschieden bei der Batteriealterung aufgrund vieler Lade-Entladungszyklen gegenüber der Batteriealterung, die einfach mit der Zeit einhergeht.Batterien, die seit Jahren unbenutzt in einer Schublade liegen, funktionieren nicht mehr so gut wie beim KaufWenn sie überhaupt funktionieren.

Wir Batterietechniker haben davon ausgegangen, dass die Zyklusalterung viel wichtiger ist als die zeitbedingte.Dies gilt vor allem für kommerzielle Elektrofahrzeuge wie Busse und Lieferwagen, die fast immer entweder in Betrieb sind oder aufgeladen werden.Für die Verbraucher, die ihre Elektrofahrzeuge zur Arbeit, abholen ihre Kinder, zum Lebensmittelgeschäft, aber meistens nicht verwenden oder sogar aufladen,Zeit wird die Hauptursache für das Altern über Radfahren.??

Die Studie identifiziert eine durchschnittliche Entladung Rate Sweet Spot für die Balance Zeit Alterung und Zyklus Alterung, zumindest für die kommerzielle Batterie sie getestet.Das Fenster liegt im Bereich des realistischen Fahrens von Elektrofahrzeugen.Autohersteller könnten ihre EV-Batterie-Management-Software aktualisieren, um die neuen Erkenntnisse zu nutzen und die Akkulaufzeit unter realen Bedingungen zu maximieren.

Vorwärts blicken

"In Zukunft wird es wirklich wichtig sein, neue Batteriechemie und -designs mit realistischen Nachfrageprofilen zu bewerten", sagte der Doktorand für Energiewissenschaften und Ingenieurwissenschaften Le Xu.¢Forscher können nun die vermeintlichen Alterungsmechanismen in der Chemie wieder aufgreifenDies wird die Entwicklung fortschrittlicher Steuerungsalgorithmen erleichtern, die die Nutzung bestehender kommerzieller Batteriearchitekturen optimieren.

Die Auswirkungen reichen über die Batterien hinaus, so die Studie.sowie für andere Materialien und Geräte in den physikalischen Wissenschaften, bei denen das Altern entscheidend ist, wie Kunststoffe, Gläser, Solarzellen und einige Biomaterialien, die in Implantaten verwendet werden.

¢Diese Arbeit unterstreicht die Kraft der Integration mehrerer Fachgebiete ¢ von der Materialwissenschaft, Steuerung und Modellierung bis hin zum maschinellen Lernen ¢ zur Förderung von Innovation, ¢ sagte Onori.

Übertragen aus dem Stanford-Bericht