Οι μπαταρίες EV χάνουν περίπου 5% χωρητικότητα στα πρώτα 30.000 χλμ, αλλά η γραμμή τάσης παραμένει σε μεγάλο βαθμό σταθερή από εκεί και πέρα.
Ακόμη και μετά από τα 200.000 χλμ, η μέση μπαταρία εξακολουθεί να διατηρεί χωρητικότητα περίπου 87%. Αυτό αναφέρεται σε νέα μελέτη –υπό την προϋπόθεση της προσεκτικής οδήγησης και της σωστής φόρτισης. Η μελέτη διεξήχθη από την P3, μια εταιρεία συμβούλων διαχείρισης EV, σε συνεργασία με τους ειδικούς φόρτισης Aviloo. Με ανάλυση δεδομένων μπαταριών από περισσότερα από 7.000 EVs, η μελέτη προσθέτει στον αυξανόμενο όγκο αποδεικτικών στοιχείων ότι οι μπαταρίες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων μπορεί να είναι πολύ πιο ανθεκτικές από ό,τι είχε θεωρηθεί γενικά μέχρι τώρα.
Ορισμένες εγγυήσεις OEM αναφέρουν ότι το SoH μπορεί να μειωθεί έως και 70 έως 80% μετά από μια συγκεκριμένη περίοδο ή χιλιομετρική απόσταση. Η τυπική εγγύηση μπαταρίας EV είναι για 8 χρόνια ή 160.000 χλμ, αν και ορισμένοι κατασκευαστές OEM προσφέρουν, ήδη, 10 χρόνια ή 250.000 χλμ.
Το κλειδί για την ανάλυση της μελέτης ήταν η έννοια της κατάστασης υγείας της μπαταρίας EV (SoH), η οποία ορίστηκε σε αυτήν την περίπτωση ως η καθαρή χωρητικότητα της μπαταρίας (δηλαδή η τρέχουσα χωρητικότητά της σε σύγκριση με τη χωρητικότητά της όταν ήταν καινούργια).
Η ανάλυση κάνει, επίσης, διάκριση μεταξύ δύο διαφορετικών τρόπων με τους οποίους μειώνεται η χωρητικότητα της μπαταρίας EV:
- «ημερολογιακή» γήρανση: χημικές αλλαγές στην μπαταρία, ανεξάρτητα από την ενεργή χρήση.
- «κυκλική» γήρανση: το στρες που προκαλείται από τη φόρτιση και την αποφόρτιση της μπαταρίας.
Η P3 χρησιμοποιούσε προηγουμένως ακαδημαϊκά δεδομένα και αποτελέσματα εργαστηρίου ως βάση για τις προβλέψεις της σχετικά με τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας EV. Το νέο σχετικά με τη συγκεκριμένη μελέτη είναι ότι βασίστηκε σε δεδομένα της πραγματικής ζωής από ηλεκτρικά οχήματα σε καθημερινή χρήση. Αυτό σημαίνει ότι περιβαλλοντικοί παράγοντες, όπως η συμπεριφορά του οδηγού και η διαχείριση χρέωσης, παίζουν ρόλο στη δημιουργία SoH.
Βασικά αποτελέσματα επιταχυνόμενης απώλειας χωρητικότητας:
- Κατά μέσο όρο, υπάρχει μια επιταχυνόμενη απώλεια χωρητικότητας στα πρώτα 30.000 χλμ, με το SoH να πέφτει γρήγορα σε περίπου 95%.
- Ωστόσο, ο ρυθμός υποβάθμισης επιβραδύνεται καθώς αυξάνεται η χιλιομετρική απόσταση.
- Τα δεδομένα δείχνουν ένα μέσο SoH περίπου 90% στα 100.000 χλμ. Η γραμμή τάσης παραμένει σχεδόν οριζόντια και βρίσκεται περίπου στο 87% μεταξύ 200.000 και 300.000 χλμ – πολύ πάνω από το όριο εγγύησης.
Αυτό οδηγεί σε δύο κύρια ερωτήματα:
- Γιατί η ταχεία απώλεια SoH στην αρχή; Η απάντηση: κατά τη διάρκεια των πρώτων κύκλων φόρτισης, σχηματίζεται ένα στρώμα ενδιάμεσης φάσης στερεού ηλεκτρολύτη (SEI) στην άνοδο της κυψέλης της μπαταρίας (δηλαδή στον αρνητικό ακροδέκτη της). Αυτή είναι μια κοινή διαδικασία, αλλά ποικίλλει πολύ λόγω των παραλλαγών στη ρύθμιση της χημείας της μπαταρίας.
- Γιατί η πραγματική χωρητικότητα της μπαταρίας διατηρείται πολύ καλύτερα από ό,τι θεωρείτο προηγουμένως, ειδικά σε υψηλά χιλιόμετρα; Σύμφωνα με την P3, οι συνετές ενέργειες όσον αφορά την οδηγική συμπεριφορά και τη διαχείριση της μπαταρίας μπορεί να είναι ο λόγος για τον οποίο οι μπαταρίες στο χωράφι γερνούν λιγότερο από το αναμενόμενο.
Υψηλά ρεύματα
Πράγματι, αυτοί οι αριθμοί είναι μέσοι όροι. Στην πράξη, υπήρχαν πολλά ηλεκτρικά οχήματα όπου το SoH έπεσε απότομα, επηρεασμένο από ορισμένους τύπους φόρτισης και συμπεριφοράς οδήγησης.
Λοιπόν, ποια είναι τα διδάγματα αυτής της μελέτης για τους διαχειριστές στόλου – και μάλιστα για τους οδηγούς ηλεκτρικών οχημάτων γενικότερα – που θέλουν να εξασφαλίσουν μεγάλη διάρκεια ζωής για τα ηλεκτρικά οχήματά τους; Μερικές συμβουλές:
- Γενικά, τα υψηλά ρεύματα (συνήθως αποτέλεσμα γρήγορης φόρτισης, μεγάλης επιτάχυνσης ή οδήγησης υψηλής ταχύτητας) είναι κακά για το SoH.
- Όσον αφορά την ημερολογιακή γήρανση, οι μπαταρίες προτιμούν τις χαμηλές έως μεσαίες θερμοκρασίες (<25°C). Οι πολύ υψηλές θερμοκρασίες (>60°C) οδηγούν σε χημικές αντιδράσεις που οδηγούν σε επιταχυνόμενη υποβάθμιση της χωρητικότητας.
- Όσον αφορά την κυκλική γήρανση, η προσεκτική διαχείριση της μπαταρίας βοηθά. Υψηλότερη φόρτιση σημαίνει υψηλότερη τάση στην κυψέλη, η οποία επιταχύνει τη γήρανση της μπαταρίας μακροπρόθεσμα. Για στάθμευση μεγάλης διάρκειας , το EV θα πρέπει να έχει χαμηλή έως μεσαία φόρτιση (10-50%).
- Συμπερασματικά: προωθήστε τη μέτρια οδηγική συμπεριφορά (σε σταθερές, χαμηλές ταχύτητες) και τη συνετή συμπεριφορά φόρτισης (διατηρήστε τη γρήγορη φόρτιση σπάνια).
Η τόσο μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας – μεγαλύτερη από αυτή του ίδιου του οχήματος, σε πολλές περιπτώσεις – ανοίγει δυνατότητες δεύτερης ζωής για τις εν λόγω μπαταρίες. Ένα παράδειγμα που αναφέρεται συχνά είναι η επαναχρησιμοποίηση για σταθερή αποθήκευση ενέργειας. Αυτό θα μπορούσε να επεκτείνει τον συνολικό κύκλο ζωής μιας μπαταρίας EV σε 20 χρόνια ή και περισσότερο. Σε αυτό το μοντέλο χρήσης, μόνο τότε, αφού δεν είναι πλέον χρήσιμη ως συσκευή αποθήκευσης ενέργειας, η μπαταρία είναι έτοιμη για αποσυναρμολόγηση για την ανακύκλωση των εξαρτημάτων της.
