Hvor lenge kan du forvente at EV-batteriet ditt varer (og hvordan du kan forlenge levetiden)

EV-batterier har kommet langt siden tidlig på 2000-tallet. Hvis frykten for å bytte ut et dyrt batteri har holdt deg tilbake fra å kjøpe en elbil, kan du la det gå. Sjansene er gode i disse dager for at du sannsynligvis aldri trenger å bytte ut elbilens batteri før du er klar til å bytte til en ny modell.

Hvor lenge bør et EV-batteri vare?

Det er én ting alle oppladbare smartklokker, smarttelefoner, nettbrett og bærbare datamaskiner har til felles: batterilevetid. Det føles nesten som om produsenter lager dem bare for å vare i ca. 3 år, samtidig som den siste må-ha-enheten utgis. Mange tenker på elektriske kjøretøybatterier i samme lys og antar at det er samme type korte levetid, som ikke kan være lenger fra virkeligheten.

Heldigvis bygger ikke bilprodusenter elektriske kjøretøy som smarttelefoner. Moderne EV-batterier er på lang sikt i disse dager, med noen elektriske kjøretøybatterier garantert å levere en lovet rekkevidde på opptil 10 år eller 150 000 miles. Den nyeste batteriteknologien presser 300 000 miles i laboratorietester. Det er over 20 år med (vanligvis) utslippsfri kjøring.

Det er flere grunner til at moderne EV-batterier varer så lenge.

• Batteriteknologien forbedres hele tiden, og litium-ion (Li-ion) og litium-jern-fosfat (LiFePO4) EV-batterier varer mye lenger enn tidligere typer.
• Produsenter har lært hvordan man bedre kan håndtere batterilading og utlading, også kalt sykling.
• Dagens batteristyringssystemer (BMS) holder EV-batterier i den beste helsetilstanden (SoH) langt lenger enn de gamle NiCad- og NiMH-batteriene (nikkel-kadmium og nikkel-metallhydrid).

Tesla, den nåværende lederen innen EV-batteri- og elbilteknologi, rapporterer typiske SoH-tap på bare 5 % ved 50 000 miles. Når det kommer til EV-batteriets levetid, har du lite å bekymre deg for, selv om det fortsatt er et par ting du kan gjøre for å maksimere den.

Hvordan øke EV-batterilevetiden

Det er flere faktorer som bestemmer levetiden til et oppladbart batteri. Fysisk alder, totale sykluser, ladehastighet, belastningshastighet og temperatur spiller alle en rolle. Dagens BMS-ingeniører bruker alt de har lært det siste tiåret for å maksimere levetiden til elbilbatteriet ditt, og de fleste elbilgarantier vil erstatte et dårlig batteri til liten eller ingen kostnad for elbileieren. Du har nesten ingen kontroll over noe av dette, selvfølgelig, men det er greit å vite hva som skjer under EV-panseret, for å si det sånn.

Batteri SoH og temperatur er de største faktorene som bestemmer ladehastigheten; det vil si hvor mange kilowattimer (kWh) du kan tvinge inn i det per minutt. Ladere er vurdert til maksimal effekt i kilowatt (kW). Hjemmeladestasjoner leverer vanligvis 3,5 kW til 7 kW, men noen går så høyt som 22 kW, og L2- og L3-batterier på nettnivå ladere leverer vanligvis 50 kW til 150 kW, men ingen av disse laderne tvinger vilkårlig maks ladning til elbilen din batteri.

I stedet kommuniserer laderen med kjøretøyets BMS for å regulere ladehastigheten for å maksimere batteriets levetid og stoppe uønskede bivirkninger som eksplosjoner. På en brennhet dag kan en 150 kW L3-lader senke til 90 kW, eller på en iskald dag kan en 22 kW hjemmelader gasse til 18 kW. Ladingen tar litt lenger tid, men batteriet varer lenger.

Som elbilsjåfør er det to ting du kan gjøre for å maksimere batterilevetiden.

Først, hold deg til hjemmelading og L2-lading når det er mulig. Selvfølgelig kan du alltid bruke L3-ladestasjoner, noen ganger kalt Superchargers, men det er best å gjøre dette bare av og til for å maksimere levetiden til EV-batteriet.

For det andre, å vite at de fleste SoH-skader oppstår under 32 °F og over 120 °F, sørg for at EV-batteriets oppvarmings- eller kjølesystem fungerer som det skal og begrense ladingen på dager med ekstreme temperaturer.

Kan jeg lade elbilen min til 100 %?

Det tekniske svaret er "Nei, du bør aldri lade EV-batteriet til 100 %," men i praksis kan du gå rett foran og gjøre det uten å påvirke batterilevetiden. BMS holder ting under kontroll, så du trenger ikke å tenke på denne typen spørsmål. I stedet viser BMS prosent av brukbar ladning.

La oss si at du starter med et nytt elektrisk kjøretøy med en annonsert 100 kWh batterikapasitet og 300 miles rekkevidde. Din faktiske fysiske batterikapasitet er mer som 300 kWh. "Hov, betyr det at jeg kan få 900 miles ut av denne valpen?"

Jada, du kan lade til 100 % av 300 kWh og ignorere laderen i 3 uker, men du vil ikke kunne gjøre det for mange ganger før batteriet slutter. Det er derfor den typiske smarttelefonen varer bare noen få år, forresten. Det kan gå bare noen hundre batterisykluser fordi du har tilgang til hele batterikapasiteten.

Batterier for elektriske kjøretøy fungerer imidlertid annerledes. Når den er ny, lar BMS deg bare bruke 30 % til 80 % av kjøretøyets fysiske kapasitet, og leverer den lovede rekkevidden på 300 mil.

Hundrevis av sykler nedover veien fortsetter BMS å levere 300 miles, og forbruker gradvis de øvre og nedre bufferne. Noen hundre sykluser senere lar BMS deg bruke mellom 10 og 90 prosent av batteriets tilgjengelige kapasitet, kanskje 150 kWh, men du vil fortsatt få rundt 300 mils rekkevidde når du kjører. Nærmere slutten av batteriets levetid vil du se et fall i rekkevidde når BMS ikke lenger har noen buffer.

Hva skjer med EV-batterier ved slutten av levetiden?

Så her er du, 20 år og 300 000 miles senere, og ditt 300-mile EV-batteri leverer bare 100 miles. Før du dumper det elektriske kjøretøyet eller bytter ut batteriet, bør du vurdere hvor stor rekkevidde du egentlig trenger. Kanskje en elbil med kort rekkevidde er perfekt for et annet kjøretøy eller som trener når tenåringen din lærer å kjøre bil, men det er ikke det eneste alternativet for et brukt elbilbatteri.

I dag lever brukte EV-batterier allerede et annet liv som reservestrømlagring for fornybar energiproduksjon. Hjemme, utenfor nettet eller på nettnivå holder brukte EV-batterier strømgenerering og strømlevering jevn når været er dårlig, og reduserer vår avhengighet av fossilt brensel. Det er en vinn-vinn.

Når komponentene til elbilbatteriet ditt er helt døde, kanskje ytterligere 10 år etter bruk i et nytt liv, er det tid for resirkulering. For tiden er omtrent 50 prosent av det typiske batteriet resirkulerbart. Etter hvert forventes det nye prosesser som kan presse oppover 90 prosent EV-batteriresirkulering, og minimere så mye miljøpåvirkning som mulig.