Jak długo można się spodziewać, że bateria EV będzie działać (i jak przedłużyć jej żywotność)

Akumulatory EV przeszły długą drogę od początku XXI wieku. Jeśli strach przed wymianą drogiej baterii powstrzymuje Cię przed zakupem pojazdu elektrycznego, możesz odpuścić. W dzisiejszych czasach są duże szanse, że prawdopodobnie nigdy nie będziesz musiał wymieniać baterii swojego pojazdu elektrycznego, zanim będziesz gotowy do wymiany na nowy model.

Jak długo powinna wystarczyć bateria EV?

Jest jedna rzecz, która łączy wszystkie smartwatche, smartfony, tablety i laptopy z możliwością ładowania: żywotność baterii. Wydaje się prawie tak, jakby producenci robili je tylko na około 3 lata, zbiegając się z tym samym czasem, w którym wypuszczane jest najnowsze urządzenie, które musisz mieć. Wiele osób myśli o akumulatorach pojazdów elektrycznych w tym samym świetle i zakłada, że ​​istnieje ten sam rodzaj krótkiej żywotności, który nie może być bardziej odległy od rzeczywistości.

Na szczęście producenci samochodów nie budują pojazdów elektrycznych takich jak smartfony. W dzisiejszych czasach nowoczesne akumulatory EV są w nim na dłuższą metę, a niektóre akumulatory do pojazdów elektrycznych gwarantują obiecany zasięg do 10 lat lub 150 000 mil. Najnowsza technologia akumulatorów pokonuje 300 000 mil w testach laboratoryjnych. To ponad 20 lat (ogólnie) bezemisyjnej jazdy.

Jest kilka powodów, dla których nowoczesne akumulatory EV wytrzymują tak długo.

• Technologia baterii jest cały czas ulepszana, a akumulatory EV litowo-jonowe (Li-ion) i litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4) działają znacznie dłużej niż wcześniejsze typy.
• Producenci nauczyli się lepiej zarządzać ładowaniem i rozładowywaniem baterii, zwanym także jazdą na rowerze.
• Dzisiejsze systemy zarządzania akumulatorami (BMS) utrzymują akumulatory EV w najlepszym stanie zdrowia (SoH) znacznie dłużej niż stare akumulatory NiCad i NiMH (niklowo-kadmowe i niklowo-metalowo-wodorkowe).

Tesla, obecny lider w technologii akumulatorów EV i pojazdów elektrycznych, zgłasza typowe straty SoH na poziomie zaledwie 5% na 50 000 mil. Jeśli chodzi o żywotność baterii EV, nie masz się czym martwić, chociaż wciąż możesz zrobić kilka rzeczy, aby ją zmaksymalizować.

Jak zwiększyć żywotność baterii EV?

Istnieje kilka czynników, które określają żywotność akumulatora. Wiek fizyczny, całkowita liczba cykli, szybkość ładowania, szybkość obciążenia i temperatura – wszystko to odgrywa rolę. Dzisiejsi inżynierowie BMS wykorzystują wszystko, czego nauczyli się w ciągu ostatniej dekady, aby zmaksymalizować żywotność akumulatora EV, a większość gwarancji EV zastąpi zły akumulator niewielkim lub żadnym kosztem dla właściciela EV. Oczywiście nie masz prawie żadnej kontroli nad tym wszystkim, ale dobrze jest wiedzieć, co dzieje się pod maską EV, że tak powiem.

SoH i temperatura akumulatora to największe czynniki określające szybkość ładowania; czyli ile kilowatogodzin (kWh) możesz w nią wcisnąć na minutę. Ładowarki mają maksymalną moc wyjściową w kilowatach (kW). Domowe stacje ładowania zwykle dostarczają od 3,5 kW do 7 kW, ale niektóre osiągają nawet 22 kW, a akumulatory L2 i L3 na poziomie sieci ładowarki zwykle dostarczają od 50 kW do 150 kW, ale żadna z tych ładowarek bezkrytycznie wymusza maksymalne ładowanie Twojego EV bateria.

Zamiast tego ładowarka komunikuje się z systemem BMS pojazdu, aby regulować szybkość ładowania, aby zmaksymalizować żywotność akumulatora i zatrzymać niepożądane skutki uboczne, takie jak eksplozje. W upalny dzień ładowarka L3 o mocy 150 kW może obniżyć moc do 90 kW, a w mroźny dzień ładowarka domowa o mocy 22 kW może zmniejszyć moc do 18 kW. Ładowanie trwa trochę dłużej, ale bateria wytrzyma dłużej.

Jako kierowca pojazdu elektrycznego możesz zrobić dwie rzeczy, aby zmaksymalizować żywotność baterii.

Po pierwsze, jeśli to możliwe, trzymaj się ładowania domowego i ładowania L2. Oczywiście zawsze możesz użyć stacji ładowania L3, czasami nazywanych Superchargerami, ale najlepiej robić to tylko okazjonalnie, aby zmaksymalizować żywotność akumulatora EV.

Po drugie, wiedząc, że większość uszkodzeń SoH występuje poniżej 32 ° F i powyżej 120 ° F, upewnij się, że system ogrzewania lub chłodzenia akumulatora EV działa prawidłowo i ogranicz ładowanie w ekstremalne temperatury.

Czy mogę naładować moje EV do 100%?

Odpowiedź techniczna brzmi: „Nie, nigdy nie należy ładować akumulatora pojazdu elektrycznego do 100%”, ale w praktyce można to zrobić bez wpływu na żywotność akumulatora. BMS utrzymuje wszystko pod kontrolą, więc nie musisz zastanawiać się nad tego rodzaju pytaniami. Zamiast tego BMS wyświetla procent możliwego do wykorzystania ładunku.

Załóżmy, że zaczynasz od nowego pojazdu elektrycznego z reklamowaną pojemnością akumulatora 100 kWh i zasięgiem 300 mil. Twoja rzeczywista fizyczna pojemność baterii wynosi około 300 kWh. „Wow, czy to oznacza, że ​​mogę wydostać się z tego szczeniaka o 900 mil?”

Jasne, możesz naładować do 100% 300 kWh i zignorować ładowarkę przez 3 tygodnie, ale nie będziesz w stanie zrobić tego zbyt wiele razy, zanim bateria się wyłączy. Swoją drogą, typowy smartfon wytrzymuje zaledwie kilka lat. Może trwać zaledwie kilkaset cykli baterii, ponieważ masz dostęp do całej pojemności baterii.

Jednak akumulatory do pojazdów elektrycznych działają inaczej. Gdy jest nowy, BMS pozwala wykorzystać tylko od 30% do 80% fizycznej pojemności akumulatora pojazdu, zapewniając obiecany zasięg 300 mil.

Po setkach cykli BMS nadal pokonuje 300 mil, stopniowo zużywając górny i dolny zderzak. Kilkaset cykli później BMS pozwala wykorzystać od 10 do 90 procent dostępnej pojemności akumulatora, może 150 kWh, ale nadal będziesz mieć zasięg około 300 mil podczas jazdy. Bliżej końca żywotności baterii zauważysz spadek zasięgu, gdy BMS nie ma już żadnego bufora.

Co się dzieje z bateriami do pojazdów elektrycznych po zakończeniu ich eksploatacji?

Więc oto jesteś, 20 lat i 300 000 mil później, a twoja 300-milowa bateria EV zapewnia tylko 100 mil. Zanim wyrzucisz pojazd elektryczny lub wymienisz baterię, zastanów się, jakiego zasięgu naprawdę potrzebujesz. Może pojazd elektryczny krótkiego zasięgu jest idealny do drugiego pojazdu lub jako trener, gdy nastolatek uczy się jeździć, ale to nie jedyna opcja na zużytą baterię EV.

Dziś zużyte akumulatory EV żyją już drugim życiem jako zapasowy magazyn energii do wytwarzania energii odnawialnej. W domu, poza siecią lub na poziomie sieci, zużyte akumulatory EV zapewniają płynne wytwarzanie i dostarczanie energii, gdy nie ma pogody, zmniejszając naszą zależność od paliw kopalnych. Jest to korzystne dla obu stron.

Gdy elementy akumulatora pojazdu elektrycznego będą już całkowicie wyczerpane, może kolejne 10 lat po użyciu w drugim życiu, nadszedł czas na recykling. Obecnie około 50 procent typowej baterii nadaje się do recyklingu. Oczekuje się, że w końcu pojawią się nowe procesy, które mogą zwiększyć recykling akumulatorów EV o ponad 90 procent, minimalizując jak największy wpływ na środowisko.