Jak szybkie ładowanie pojazdów elektrycznych wpływa na stan akumulatora?

Częste szybkie ładowanie pojazdów elektrycznych może prowadzić do starzenia się akumulatorów. Na podstawie eksperymentów laboratoryjnych i dogłębnej wiedzy na temat starzenia się akumulatorów litowo-jonowych naukowcy od dawna wiedzą, że częste ładowanie wysokim napięciem przyspiesza degradację akumulatorów i utratę zasięgu. Ale jak przełożyć naukę laboratoryjną na akumulatory litowo-jonowe do pojazdów elektrycznych?

Firma Recurrent zbadała szybkie ładowanie 13 000 Tesli na amerykańskich drogach i spodziewała się, że statystycznie większość szybko ładujących się samochodów ma krótszy zasięg i większą degradację niż samochody, które nie ładują się często.

Wierzymy, że zobaczymy coś takiego.

Zamiast tego, ku naszemu zdziwieniu, nasza analiza ponad 160 000 punktów danych nie wykazała statystycznie istotnej różnicy w zaniku zasięgu między szybkim ładowaniem przez ponad 70% czasu a szybkim ładowaniem przez mniej niż 30% czasu. Przynajmniej jeszcze nie.

Na poniższym wykresie niebieska krzywa przedstawia zakres obserwacji dla samochodów z czasem szybkiego ładowania mniejszym niż 30%, jednym odchyleniem standardowym powyżej średniej i jednym odchyleniem standardowym poniżej średniej. Pomarańczowa krzywa pokazuje to samo, ale dla samochodów z co najmniej 70% szybkiego ładowania. Szybkie ładowanie nie miało takiego negatywnego wpływu, jakiego się spodziewaliśmy.

Czy starzenie się akumulatorów pojazdów elektrycznych ma znaczenie?

Nasze dane uwzględniają lata modelowe od 2012 do 2023 r., ale 90% pojazdów pochodzi z 2018 r. lub później, a 57% z 2021 r. lub później. Dane są mocno przekrzywione w kierunku nowych samochodów. Efekt szybkiego ładowania przyglądamy się przez 5-6 lat. Nie wiemy, czy w przyszłości te akumulatory będą miały skumulowany efekt.

Ponadto nie mamy historycznych danych dotyczących ładowania starszych samochodów, więc nie wiemy, czy miało to wpływ na ich zasięg.

Jedno, co widzimy, to to, że z biegiem czasu zasięg wszystkich akumulatorów Tesli – zarówno szybkich, jak i nieszybkich – maleje. I to jest w porządku! Baterie litowo-jonowe z biegiem czasu ulegają degradacji w miarę użytkowania. Na poniższym wykresie widać podobny stopień utraty zasięgu dla dwóch różnych wartości:

1. Zasięg deski rozdzielczej, czyli co kierowca widzi w swoim aucie

2. Zasięg rzeczywisty, wartość cykliczna oparta na obserwacjach, uwzględniająca takie czynniki jak ukształtowanie terenu i pogoda.

Podobnie jak na powyższym wykresie, większe pasmo odchylenia standardowego prawdziwego zakresu wskazuje na większą zmienność liczby. Spodziewaliśmy się tego, ponieważ Tesla zazwyczaj ściśle kontroluje zasięg deski rozdzielczej, aby zapewnić kierowcy spójne wrażenia.

Czy zatem należy ładować szybko i bez obaw?

Należy pamiętać, że pojazdy, które obserwujemy, są stosunkowo młode i nie wiemy, jak te szybko ładujące się akumulatory będą się dalej starzeć. Jeśli planujesz korzystać z pojazdu elektrycznego przez dłuższy czas, możesz nadal chcieć zaoszczędzić na ładowaniu wysokim napięciem podczas podróży. Jakieś inne dobre pomysły? Staraj się unikać szybkiego ładowania, gdy akumulator samochodu jest bardzo gorący, bardzo zimny lub w skrajnym stanie naładowania (np. 5% lub 90%). Wszystkie te sytuacje mogą powodować dodatkowe obciążenie akumulatora i BMS.

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ----------------------------------------