Baterie w pojazdach elektrycznych (EV) mogą być trwalsze w rzeczywistych warunkach użytkowania, niż wskazują na to standardowe testy laboratoryjne - wynika z najnowszych badań.

 Naukowcy odkryli, że ładowanie i rozładowywanie baterii oparte na rzeczywistych danych dotyczących użytkowania kierowców prowadzi do wydłużenia ich żywotności średnio o 38 proc. w porównaniu z wynikami uzyskiwanymi w tradycyjnych testach laboratoryjnych. Wyniki tych badań opublikowano w czasopiśmie Nature Energy.

Jak zauważa główna autorka badania, dr Simona Onori z Uniwersytetu Stanforda, dotychczasowe metody testowania baterii EV mogą nie oddawać realnych warunków użytkowania. Zaskakujące było odkrycie, że codzienne sytuacje, takie jak przyspieszanie, hamowanie, krótkie postoje czy dłuższe przerwy, kiedy pojazd nie jest używany, mogą wpływać korzystnie na żywotność baterii.

W laboratoriach testy baterii przeprowadzane są w sposób przyspieszony - poprzez szybkie cykle ładowania i rozładowywania, które mają symulować długotrwałe użytkowanie w krótkim czasie. Uważano, że takie procedury lepiej odzwierciedlają rzeczywiste zużycie, ponieważ obejmują intensywne cykle, w przeciwieństwie do bardziej zróżnicowanego rytmu użytkowania pojazdów na co dzień. Jednak badania wykazały, że rzeczywiste warunki, w których często występują częściowe ładowania i rozładowania, a samochody przez dłuższy czas pozostają zaparkowane, są mniej szkodliwe dla baterii.

Przez dwa lata badacze testowali 92 komercyjne akumulatory litowo-jonowe, stosując różne strategie użytkowania. Część baterii była poddawana standardowym testom laboratoryjnym z jednolitymi cyklami ładowania i rozładowywania, a część była testowana w oparciu o rzeczywiste dane z użytkowania pojazdów w dwóch miastach. Badano różne scenariusze, takie jak jazda autostradą na dłuższych dystansach, miejskie przejazdy na krótkich odcinkach czy mieszane użytkowanie.

Regularne analizy stanu baterii wykazały, że bardziej dynamiczne cykle użytkowania - obejmujące przyspieszanie, hamowanie i częste przerwy - przyczyniają się do wydłużenia ich żywotności. Choć mechanizm tego zjawiska nie został jeszcze w pełni zrozumiany, algorytm uczenia maszynowego, wykorzystany w badaniach, wskazał na istotną rolę niewielkich impulsów ładowania i rozładowania generowanych podczas gwałtownego przyspieszania i hamowania.

Zdaniem naukowców, wyniki te sugerują konieczność zmiany sposobu, w jaki testuje się baterie EV. W artykule badacze podkreślają potrzebę stosowania bardziej realistycznych protokołów testowych podczas opracowywania nowych materiałów i konstrukcji ogniw. Ocenianie nowych technologii akumulatorowych z uwzględnieniem rzeczywistych warunków użytkowania może nie tylko prowadzić do lepszego ich optymalizowania, ale także pozwolić na lepsze zrozumienie procesów degradacji.

Współautor badania, dr Le Xu, zaznacza, że w przyszłości realistyczne profile użytkowania będą kluczowe w projektowaniu i testowaniu nowych chemii oraz konstrukcji baterii.