Οι πραγματικές συνθήκες οδήγησης να "βασανίζουν" λιγότερο τις μπαταρίες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων σε σχέση οι εργαστηριακές δοκιμές, σύμφωνα με νέα έρευνα που υποδηλώνει ότι οι μπαταρίες μπορεί να έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής απ' ό,τι πιστεύαμε μέχρι σήμερα.
Οι ερευνητές του SLAC-Stanford Battery Center, ενός κοινού project μεταξύ του Ινστιτούτου Ενέργειας Precourt του Πανεπιστημίου Stanford και του Εθνικού Εργαστηρίου Επιταχυντών SLAC, παρακολούθησαν τις μετρήσεις της υγείας της μπαταρίας μετά από δύο διαφορετικούς τύπους φόρτισης και εκφόρτισης.
Ο ένας τύπος χρησιμοποιείται συνηθέστερα στα εργαστήρια, όταν οι μπαταρίες φορτίζονται και εκφορτίζονται με σταθερό ρεύμα. Ο άλλος τύπος περιείχε φόρτιση και εκφόρτιση που μιμείται καλύτερα τις συνθήκες του πραγματικού κόσμου με εκρήξεις δραστηριότητας και ανάπαυσης, που ονομάζεται δυναμική ανακύκλωση.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν, σύμφωνα με την εργασία τους που δημοσιεύθηκε στις 9 Δεκεμβρίου στο επιστημονικό περιοδικό Nature Energy, ότι οι μπαταρίες που υποβλήθηκαν σε πιο δυναμικούς κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης σημείωσαν καλύτερη βαθμολογία σε μετρήσεις της υγείας της μπαταρίας, όπως η ποσότητα του λιθίου ή η υποβάθμιση των ηλεκτροδίων.
"Αν πρέπει να έχετε ακριβείς εκτιμήσεις της υγείας της μπαταρίας σας, πρέπει να βασίζεστε σε δεδομένα που είναι αντιπροσωπευτικά των πραγματικών συνθηκών", δήλωσε ο Alexis Geslin, υποψήφιος διδάκτορας στο Στάνφορντ και κύριος συγγραφέας της εργασίας.
Τα ευρήματα αποτελούν πιθανό βάλσαμο για τους καταναλωτές που αγχώνονται όλο και περισσότερο για το ενδεχόμενο να χρειαστεί να αντικαταστήσουν μια μπαταρία ηλεκτρικού οχήματος. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε πρόσφατα έδειξε ότι το κόστος αντικατάστασης της μπαταρίας και η πρόσβαση σε δημόσιους φορτιστές βρίσκονται στην κορυφή του καταλόγου των λόγων για τους οποίους οι καταναλωτές δεν θα ήθελαν να αγοράσουν ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο.
Κυκλοφορούν πολλές ιστορίες "τρόμου" σχετικά με το κόστος αντικατάστασης των μπαταριών και κάποιοι καταναλωτές αναφέρουν ότι τους έχει κοστίσει στις ΗΠΑ μεταξύ 5.000 και 16.000 δολαρίων (από 4.800 μέχρι 15.000 ευρώ) εκτός εγγύησης, σύμφωνα με στοιχεία της Recurrent.
Είναι λογικό ότι η σπάνια αλλά αγχωτική περίπτωση αντικατάστασης της μπαταρίας επηρεάζει την υιοθέτηση, παρά το γεγονός ότι οι μπαταρίες των ηλεκτρικών οχημάτων διαρκούν πιθανότατα 12 χρόνια ή και περισσότερο, ανάλογα με το κλίμα και τη χρήση του οχήματος, σύμφωνα με το Υπουργείο Ενέργειας.
Ο Geslin δήλωσε ότι η ομάδα δεν ήταν σίγουρη αν οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν μοντέλα ή πραγματικά δεδομένα σε πραγματικό χρόνο όταν εμφανίζουν την υγεία της μπαταρίας στην οθόνη ενός οχήματος, αλλά είπε ότι οι περισσότερες δοκιμές μπαταριών χρησιμοποιούν τις πιο "βασανιστικές" συνθήκες εργαστηρίου.
Οι μηχανικοί μπαταριών χρησιμοποιούν σταθερό ρεύμα για να δοκιμάσουν τον αντίκτυπο ενός νέου σχεδιασμού στην υγεία της μπαταρίας. Αυτό σημαίνει ότι η αυτοκινητοβιομηχανία αξιολογεί νέα χαρακτηριστικά μπαταριών χρησιμοποιώντας ελλιπείς πληροφορίες.
"Εκτός του ότι είναι ένα πολύ σταθερό ρεύμα, [οι εργαστηριακές δοκιμές] είναι επίσης επιταχυνόμενες - δεν είναι αντιπροσωπευτικές του τρόπου με τον οποίο χρησιμοποιούνται οι συσκευές", είπε και πρόσθεσε ο Geslin. "Στην πραγματική ζωή, έχετε ένα μοτίβο οδήγησης που είναι πολύ δυναμικό".
Πώς έγινε η έρευνα
Οι ερευνητές εφάρμοσαν τέσσερα προφίλ εκφόρτισης της μπαταρίας σε 92 εμπορικές μπαταρίες ιόντων λιθίου επί δύο χρόνια. Διαπίστωσαν ότι όσο πιο ρεαλιστική ήταν η φόρτιση και η εκφόρτιση της μπαταρίας, τόσο καλύτερη ήταν η υγεία της μπαταρίας.
Το αποτέλεσμα ήταν απροσδόκητο, επειδή οι ερευνητές πίστευαν ότι αυτοί οι γρήγοροι παλμοί φόρτισης και εκφόρτισης στη δυναμική ανακύκλωση θα προκαλούσαν γρήγορη υποβάθμιση. "Θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί" ότι "δεν θα ήταν ωφέλιμο", δήλωσε. "Αλλά δεν είναι αυτό που είδαμε".
Ο Geslin δήλωσε ότι χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να κατανοηθεί γιατί αυτοί οι γρήγοροι παλμοί έχουν θετικό αντίκτυπο σε επίπεδο σωματιδίων. "Δεν έχουμε πρόσβαση στο εσωτερικό της μπαταρίας για να ξέρουμε ακριβώς τι πήγε στραβά ή τι πήγε καλά", είπε. "Αυτό που μπορούμε να πούμε είναι ότι η δυναμική είναι αρκετά περίπλοκη".
Με πληροφορίες από Automotive News