Stávající baterie pro elektromobily mohou vydržet o třetinu déle, než se očekávalo. Prudké acelerace nevadí

Datum 15.12.2024

Na snímku je teplotní komora CSZ (objekt vpředu, bělavý přístroj s modrým označením uprostřed; zkratka CSZ je Cincinnati Sub-Zero) a bateriový cyklovač Maccor (vlevo, černý přístroj s bílými vycházejícími kabely) použitý pro experimenty. Foto: DOI: 10.26434/chemrxiv-2024-8fxl9

Na úvod je třeba říct, že prudké akcelerace s brzděním (kdy se baterie zase dobíjejí) vůbec nesnižují životnost těchto baterií, spíše je to naopak. Píše se o tom v článku na portálu Tech Explore, který se opírá o studii zveřejněnou 9. prosince v časopise Nature Energy.

Hlavní autorka výzkumu a docentka energetických věd a inženýrství na Stanford Doerr School of Sustainability Simona Onori uvedla, že ‘Baterie pro elektromobily jsme netestovali správným způsobem,’ a dodala, že ‘k našemu překvapení skutečná jízda s častým zrychlováním, brzděním, které baterie trochu nabije, zastavením v obchodě a několikahodinovým odpočinkem baterií pomáhá bateriím vydržet déle, než jsme si mysleli na základě standardních laboratorních testů.‘

Výzkumníci navrhli čtyři typy profilů vybíjení elektromobilů, od standardního konstantního vybíjení až po dynamické vybíjení založené na reálných jízdních datech. Výzkumný tým testoval 92 komerčních lithium-iontových baterií po dobu více než dvou let v různých vybíjecích profilech. Nakonec se ukázalo, že čím realističtěji profily odrážely skutečné chování při jízdě, tím vyšší životnosti baterii elektromobilu bylo dosaženo.

Studie zjistila, že k neočekávané životnosti přispívá několik faktorů. Algoritmus strojového učení vycvičený na všech datech, která tým shromáždil, pomohl odhalit dopady dynamických profilů vybíjení na degradaci baterie. Ukázala vztah mezi prudkými, krátkými akceleracemi elektromobilu a pomalejší degradací. To bylo v rozporu s dlouhodobými předpoklady výzkumníků baterií, včetně týmu této studie, že prudké zrychlení jsou pro baterie elektromobilů špatné.

Silné sešlápnutí pedálu nohou stárnutí tedy rozhodně neurychluje. Pokud něco, tak ho naopak zpomaluje, vysvětlil Alexis Geslin, jeden ze tří hlavních autorů studie a doktorand v oboru materiálové vědy a inženýrství a v oboru počítačové vědy na Stanfordské škole inženýrství.

Výzkumníci nyní mohou znovu prověřit předpokládané mechanismy stárnutí na úrovni chemie, materiálů a článků a prohloubit tak jejich pochopení. To by mělo usnadnit vývoj pokročilých řídicích algoritmů, které optimalizují využití stávajících komerčních bateriových architektur.

„Tato práce poukazuje na sílu integrace více oblastí odborných znalostí – od vědy o materiálech, přes řízení a modelování až po strojové učení – pro pokrok v inovacích,“ řekla Simona Onori.

René Pajurek
zdroj: Tech Explore

Přednášky o bateriích pro elektromobily budou součástí jednodenní akce Volty Expo & Meeting, která se bude konat 4. června 2025 (středa).
Volnou vstupenku si po krátké registraci můžete stáhnout zde.