EVバッテリーの寿命をどのくらい期待できるか（およびその寿命を延ばす方法）

EVバッテリーは2000年代初頭から長い道のりを歩んできました。 高価なバッテリーを交換することへの恐れがEVの購入を妨げている場合は、それを手放すことができます。 最近では、新しいモデルに交換する準備が整う前に、EVのバッテリーを交換する必要がない可能性が高くなっています。

EVバッテリーはどのくらい持ちますか？

すべての充電式スマートウォッチ、スマートフォン、タブレット、ラップトップに共通していることが1つあります。それは、バッテリーの寿命です。 最新のマストハブデバイスが発売されると同時に、メーカーが3年程度しか続かないような気がします。 多くの人が電気自動車のバッテリーを同じように考えており、同じタイプの短い寿命があると考えていますが、これは現実から遠く離れることはできません。

幸いなことに、自動車メーカーはスマートフォンのような電気自動車を製造していません。 最近のEVバッテリーは長距離にわたって使用されており、一部の電気自動車バッテリーは、最大10年または150,000マイルの約束された範囲を提供することが保証されています。 最新のバッテリー技術は、実験室でのテストで30万マイルを押し上げています。 これは、20年以上（一般的に）排出ガスのない運転です。

現代のEVバッテリーが長持ちする理由はいくつかあります。

• バッテリー技術は常に進歩しており、リチウムイオン（Li-ion）およびリン酸鉄リチウム（LiFePO4）EVバッテリーは、以前のタイプよりもはるかに長持ちします。
• メーカーは、サイクリングとも呼ばれるバッテリーの充電と放電をより適切に管理する方法を学びました。
• 今日のバッテリー管理システム（BMS）は、EVバッテリーを古いNiCadおよびNiMH（ニッケルカドミウムおよびニッケル水素）バッテリーよりもはるかに長く最高の状態（SoH）に保ちます。

EVバッテリーおよび電気自動車技術の現在のリーダーであるテスラは、50,000マイルでわずか5％の典型的なSoH損失を報告しています。 EVバッテリーの寿命に関しては、それを最大化するためにできることがまだいくつかありますが、心配する必要はほとんどありません。

EVバッテリーの寿命を延ばす方法

二次電池の寿命を決定するいくつかの要因があります。 物理的な年齢、合計サイクル、充電率、負荷率、および温度がすべて影響します。 今日のBMSエンジニアは、過去10年間に学んだすべてを使用して、EVバッテリーの寿命を最大限に延ばします。ほとんどのEV保証は、EV所有者にほとんどまたはまったく費用をかけずに、不良バッテリーを交換します。 もちろん、これを制御することはほとんどできませんが、いわばEVの内部で何が起こっているのかを知ることは良いことです。

バッテリーのSoHと温度は、充電率を決定する最大の要因です。 つまり、1分間に何キロワット時（kWh）を強制できるかです。 充電器の定格は、キロワット（kW）単位の最大出力です。 家庭用充電ステーションは通常3.5kWから7kWを供給しますが、22 kWに達するものもあり、グリッドレベルのL2およびL3バッテリーもあります。 充電器は通常50kWから150kWを供給しますが、これらの充電器のいずれも無差別にEVに最大充電を強制することはありません バッテリー。

代わりに、充電器は車両のBMSと通信して充電率を調整し、バッテリーの寿命を最大限に延ばし、爆発などの望ましくない副作用を防ぎます。 灼熱の暑い日には、150kWのL3充電器が90kWに低下するか、凍結する日には、22kWの家庭用充電器が18kWに減速する可能性があります。 充電には少し時間がかかりますが、バッテリーは長持ちします。

EVドライバーとして、バッテリーの寿命を最大化するためにできることは2つあります。

まず、可能な場合は家庭用充電とL2充電を使い続けます。 もちろん、スーパーチャージャーと呼ばれることもあるL3充電ステーションはいつでも使用できますが、EVバッテリーの寿命を最大限に延ばすために、たまにしか使用しないことをお勧めします。

次に、ほとんどのSoH損傷が32°F未満および120°Fを超えて発生することを知って、EVバッテリーの加温または冷却システムが適切に機能していることを確認し、極端な温度の日の充電を制限します。

EVを100％まで充電できますか？

技術的な答えは「いいえ、EVバッテリーを100％まで充電してはいけません」ですが、実際には、バッテリーの寿命に影響を与えることなく、すぐに充電できます。 BMSは物事を管理しているので、この種の質問について考える必要はありません。 代わりに、BMSは使用可能な料金のパーセントを表示します。

宣伝されている100kWhのバッテリー容量と300マイルの範囲を備えた新しい電気自動車から始めたとします。 実際の物理的なバッテリー容量は300kWh程度です。 「おお、それは私がこの子犬から900マイルを得ることができるという意味ですか？」

確かに、300 kWhの100％まで充電し、充電器を3週間無視することはできますが、バッテリーが停止するまで何度も充電することはできません。 ちなみに、一般的なスマートフォンの寿命はほんの数年です。 バッテリー容量全体にアクセスできるため、バッテリーサイクルは数百サイクルになります。

ただし、電気自動車用のバッテリーの動作は異なります。 新品の場合、BMSでは車両のバッテリーの物理容量の30％から80％しか使用できず、約束された300マイルの範囲を実現します。

数百サイクル先のBMSは、300マイルを走行し続け、上部と下部のバッファーを徐々に消費します。 数百サイクル後、BMSを使用すると、バッテリーの利用可能な容量の10〜90％、おそらく150 kWhを使用できますが、運転中は約300マイルの範囲を利用できます。 バッテリーの寿命が近づくと、BMSにバッファーがなくなると、範囲が狭くなります。

寿命が尽きたときにEVバッテリーはどうなりますか？

つまり、20年後の300,000マイルで、300マイルのEVバッテリーは100マイルしか走行していません。 その電気自動車を捨てたり、バッテリーを交換したりする前に、本当に必要な範囲を検討してください。 短距離EVは、2台目の車両や、10代の若者が運転を学んでいるときのトレーナーとして最適かもしれませんが、使用済みEVバッテリーの選択肢はそれだけではありません。

今日、使用済みのEVバッテリーは、再生可能エネルギー発電のバックアップ電源としてすでにセカンドライフを送っています。 家庭では、オフグリッドまたはグリッドレベルの使用済みEVバッテリーが、天候がオフのときに発電と電力供給をスムーズに保ち、化石燃料への依存を減らしています。 それはお互いに有利です。

EVバッテリーのコンポーネントが完全に機能しなくなったら、セカンドライフで使用してからさらに10年後、リサイクルの時期になります。 現在、一般的なバッテリーの約50％がリサイクル可能です。 最終的には、EVバッテリーのリサイクルを90％以上押し上げ、環境への影響を可能な限り最小限に抑える新しいプロセスが期待されています。