电动汽车电池寿命或超预期延长40%:斯坦福大学研究颠覆传统测试方法12月10日消息,一项由斯坦福大学科学家进行的突破性研究表明,电动汽车电池的使用寿命可能比以往预估的长40%。这项发表在《自然·能源》(Nature Energy)杂志上的研究,颠覆了传统的电池寿命评估方法,为电动汽车行业带来了令人振奋的消息,也可能改变消费者对电动汽车电池续航能力的认知
电动汽车电池寿命或超预期延长40%:斯坦福大学研究颠覆传统测试方法
12月10日消息,一项由斯坦福大学科学家进行的突破性研究表明,电动汽车电池的使用寿命可能比以往预估的长40%。这项发表在《自然·能源》(Nature Energy)杂志上的研究,颠覆了传统的电池寿命评估方法,为电动汽车行业带来了令人振奋的消息,也可能改变消费者对电动汽车电池续航能力的认知。
长期以来,电动汽车电池的寿命一直是消费者和行业关注的焦点。高昂的电池更换成本,以及电池性能衰减导致的续航里程缩短,都成为制约电动汽车普及的重要因素。而传统评估方法的局限性,也导致了对电池寿命的低估。
斯坦福大学的研究团队并没有采用传统的恒定速率放电再充电的测试方法,这种方法在实验室环境下进行,电池以恒定的速率放电,然后完全充电,循环往复,以此评估电池的寿命。这种方法虽然简单易行,但却无法真实反映电动汽车在实际驾驶中的使用情况。
研究团队意识到,真实驾驶场景远比实验室环境复杂得多。交通拥堵、频繁的加速和刹车、短途行驶、长时间停放等因素,都会对电池的性能和寿命产生影响。因此,他们采用了更贴近实际驾驶情况的“频繁起停”测试方法。
这项研究对92款商用锂离子电池进行了长达两年多的评估,设计了四种不同的放电模式,从标准的恒定放电到模拟真实驾驶数据的动态放电,全面模拟了不同驾驶习惯和使用场景对电池的影响。
研究结果令人瞩目。研究表明,当采用模拟真实驾驶场景的放电模式进行测试时,电动汽车电池的使用寿命远超预期。放电模式越接近真实驾驶场景,电动汽车的预期寿命就越长。这表明,以往的实验室测试结果低估了电动汽车电池的实际寿命。
这项研究的一个重要发现是,电动汽车的急加速与电池性能衰减之间存在负相关性。这也就是说,短时间内的快速加速并不会像之前假设的那样加速电池老化。这对于那些担心频繁加速会缩短电池寿命的消费者来说,无疑是一个好消息。
此外,研究人员还发现,重复充放电导致的电池老化和单纯因时间造成的电池老化之间存在关键区别。对于商用电动汽车,例如公交车和货车,由于其几乎持续处于使用或充电状态,生命周期老化是电池衰减的主要因素。而对于个人消费者而言,电动汽车的大部分时间处于闲置状态,时间因素成为电池老化的主要原因,这与重复充放电相比,对电池寿命的影响相对较小。
斯坦福大学多尔可持续发展学院能源科学与工程副教授、资深作者西蒙娜·奥诺里(Simona Onori)指出:“我们过去测试电动汽车电池的方法不对。”她强调,实际驾驶中的频繁加速、刹车、停车以及长时间停用,实际上有助于延长电池使用寿命,比之前预期的要长得多。
这项研究的意义远不止于延长电池寿命的数字本身。它对电动汽车行业的未来发展具有深远的影响。首先,它降低了消费者对电池更换成本的担忧,增加了电动汽车的吸引力。其次,它为汽车制造商提供了优化电池管理系统的新思路,可以通过改进软件算法,最大限度地延长电池在现实中的使用寿命。
研究合作者之一、能源科学与工程博士后徐乐博士表示,评估反映现实需求的新型电池化学成分和设计也很重要。这项研究为未来电池研发提供了新的方向,研究人员可以从化学、材料和电池单元层面重新审视假定的电池性能衰减机制,从而更深入地理解电池老化过程,研发更高效、更耐用的电动汽车电池。
斯坦福大学材料科学与工程专业博士生亚历克西斯·格斯林(Alexis Geslin)指出,对于那些日常使用电动汽车通勤、接送孩子或购物的消费者来说,他们的车辆大部分时间处于闲置状态,甚至没有充电,因此时间因素成为电池老化的主要原因,这与重复充放电相比,对电池寿命的影响相对较小。
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