2024-06-27
Časté rýchle nabíjanie elektrických vozidiel môže viesť k starnutiu batérie. Na základe laboratórnych experimentov a hĺbkového pochopenia starnutia lítium-iónových batérií vedci už dlho vedia, že časté vysokonapäťové nabíjanie urýchľuje degradáciu batérie a stratu dosahu. Ale ako preložiť laboratórnu vedu do lítium-iónových batérií pre elektrické vozidlá?
Recurrent študoval rýchle nabíjanie 13 000 Tesla na cestách v USA a očakával, že štatisticky zistí, že väčšina rýchlonabíjacích áut má kratší dojazd a väčšiu degradáciu ako autá, ktoré sa rýchlo nenabíjajú často.
Veríme, že sa niečoho takého dočkáme.
Namiesto toho, na naše prekvapenie, naša analýza viac ako 160 000 údajových bodov nezistila žiadny štatisticky významný rozdiel v poklese dosahu medzi rýchlym nabíjaním viac ako 70 % času a rýchlym nabíjaním menej ako 30 % času. Aspoň zatiaľ nie.
V nižšie uvedenom grafe modrá krivka znázorňuje rozsah pozorovania pre autá s dobou rýchleho nabíjania kratším ako 30 %, jednou štandardnou odchýlkou nad priemerom a jednou štandardnou odchýlkou pod priemerom. Oranžová krivka ukazuje to isté, ale pre autá s aspoň 70 % rýchlym nabíjaním. Rýchle nabíjanie nemalo negatívny vplyv, aký sme očakávali.
Je starnutie batérií elektrických vozidiel faktorom?
Naše údaje sa zameriavajú na modelové roky od roku 2012 do roku 2023, ale 90 % vozidiel je z roku 2018 alebo neskôr a 57 % z roku 2021 alebo neskôr. Údaje sú výrazne skreslené smerom k novým autám. Pozeráme sa na efekt rýchleho nabíjania v priebehu 5-6 rokov. Nevieme, či sa v budúcnosti týchto batérií prejaví kumulatívny efekt.
Navyše nemáme historické údaje o nabíjaní starších áut, takže nevieme, či to ovplyvnilo ich dojazd.
Jedna vec, ktorú vidíme, je, že časom sa rozsah všetkých batérií Tesla – rýchlych aj nie rýchlych – znižuje. A to je v poriadku! Lítium-iónové batérie sa používaním časom znehodnocujú. V tabuľke nižšie môžete vidieť podobné stupne straty rozsahu pre dve rôzne hodnoty:
1. Rozsah palubnej dosky, alebo čo vidí vodič vo svojom aute
2. Skutočný dosah, cyklická hodnota založená na pozorovaniach, zohľadňujúca faktory ako terén a počasie.
Rovnako ako v grafe vyššie, väčšie pásmo štandardnej odchýlky skutočného rozsahu naznačuje väčšiu variabilitu v počte. Očakávali sme to, pretože Tesla zvyčajne prísne kontroluje rozsah prístrojovej dosky, aby vodičovi poskytoval konzistentný zážitok.
Mali by ste teda nabíjať rýchlo a bez obáv?
Majte na pamäti, že vozidlá, ktoré pozorujeme, sú relatívne mladé a nevieme, ako budú tieto rýchlonabíjacie batérie ďalej starnúť. Ak plánujete používať elektrické vozidlo dlhodobo, možno budete chcieť ušetriť vysokonapäťové nabíjanie na cesty. Nejaké ďalšie dobré nápady? Snažte sa vyhnúť rýchlemu nabíjaniu, keď je batéria vášho auta veľmi horúca, veľmi studená alebo v extrémnom stave nabitia (napr. 5 % alebo 90 %). Všetky tieto situácie môžu spôsobiť dodatočný tlak na batériu a BMS.
Nedorozumenie |
Fakt |
Zvyčajne je možné rýchle nabíjanie z 0 na 100 %. |
Takmer všetky elektromobily majú softvér, ktorý dokáže obmedziť rýchlosť rýchleho nabíjania na viac ako 80 % nabitia. Na posledných 20 % nabitia sa zvyčajne odporúča nabíjačka úrovne 2, pretože môže byť rovnako rýchla, alebo dokonca rýchlejšia. Nabíjačky úrovne 2, dokonca aj verejné nabíjačky, sú zvyčajne lacnejšie. |
Výkon rýchlonabíjačky v kilowattoch (kW) riadi rýchlosť nabíjania elektrického vozidla. |
V každom inom modeli EV určuje, ako rýchlo je možné auto nabiť, softvér a obmedzenia batérie v závislosti od teploty, stavu nabitia a dokonca aj životnosti batérie. |
Akékoľvek rýchle nabíjanie môže spôsobiť trvalé poškodenie batérie. |
Stále je ťažké presne kvantifikovať dlhodobé účinky pravidelného rýchleho nabíjania na zdravie batérie (5, 10, 20 rokov), ale nabíjanie malými dávkami je v poriadku. |
Rýchle nabíjanie pri nízkych teplotách môže viesť k vývoju lítia. |
Batérie elektrických vozidiel majú veľa softvéru a hardvéru, ktorý ich chráni a zabezpečuje, aby mali správnu teplotu pred prijatím vysokého napätia, aby sa zabránilo zrážaniu lítia. |
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -----------------------------------------