Исследователи из Мичиганского университета на этой неделе опубликовали статью под названием «Стратегии ограничения деградации и максимизации срока службы литий-ионных аккумуляторов». Цель заключалась в изучении лучших стратегий продления срока службы аккумуляторов, в том числе для аккумуляторов электромобилей. В рамках проекта, проведенного в сотрудничестве с Responsible Battery Coalition, отраслевой ассоциацией, исследователи сравнили руководства владельцев электромобилей с академическими исследованиями.
Хотя результаты не являются неожиданными, они представляют собой набор здравых стратегий для владельцев электромобилей, независимо от марки автомобиля.
Исследователи искали общие черты, а не конкретные технологии, используемые каждым производителем (например, жидкостное или воздушное охлаждение).
Стив Кристенсен, исполнительный директор Responsible Battery Coalition, рассказал Electrek:
Цель исследования заключалась не в том, чтобы определить, чья система OEM работает лучше всего, а в изучении рекомендаций и передовых практик, которые могут помочь продлить срок службы аккумулятора. И, надеюсь, это принесет пользу всем, включая автопроизводителей и потребителей.
Какова самая важная рекомендация для владельцев электромобилей, чтобы избежать деградации аккумулятора? «Полная разрядка аккумулятора до 0% оказывает чрезвычайно негативное влияние на срок службы аккумулятора, во многом из-за дополнительной нагрузки, которую это создает на катодные материалы», — сказал Кристенсен.
Следование рекомендациям, изложенным в руководстве пользователя, может сохранить запас хода в отдельном автомобиле. Но есть и широкие экологические последствия. В статье говорится:
Деградация аккумулятора вызывает преждевременную замену или вывод продукта из эксплуатации, что приводит к экологической нагрузке от производства и переработки новых аккумуляторных материалов, а также к нагрузке в конце срока службы.
Вот восемь рекомендаций, которые мы обобщили из статьи. Мы указываем, какой бренд автомобиля предоставил руководство в своем руководстве пользователя.
- Каждый производитель включает предупреждение о высоких температурах, хотя предлагаются разные стратегии. Большинство компаний не указывают конкретную высокую температуру, при которой следует избегать эксплуатации автомобиля. Те, кто указывает конкретную температуру, используют либо 50°C/122°F [Fiat-Chrysler], либо 60°C/140°F [Tesla].
- Подключайте автомобиль к сети в любое время, когда жарко, чтобы система охлаждения аккумулятора работала по мере необходимости [Tesla и GM].
- Избегайте парковки на солнце в жаркие дни [Kia].
Когда автомобиль подключен к сети, система управления аккумулятором (BMS) измеряет температуру и предпринимает соответствующие действия по обогреву или охлаждению перед началом зарядки [Tesla, Ford, GM, Nissan, Honda], и может отключить возможности быстрой зарядки [Kia]. Исследователи советуют: Когда автомобиль работает или заряжается, BMS регулирует температуру аккумуляторов, поэтому важнее всего следить за высокой температурой аккумуляторов, когда автомобиль припаркован и не заряжается. - Работа с низкими температурами также упоминается почти во всех руководствах владельцев электромобилей. Рекомендуется подключать автомобиль к сети, когда он холодный (ниже 0°C / 32°F), чтобы система обогрева аккумулятора могла работать от сети. Автоматически активируется подогреватель аккумулятора при температуре ниже определенного значения, если аккумулятор не подключен к сети и его заряд ниже 15% (во избежание чрезмерного разряда) [Nissan].
- Экстремально низкие температуры в течение длительного времени могут привести к необратимому повреждению, требующему замены аккумулятора [Mercedes-Benz]. Нижний температурный предел для аккумуляторов указан как −25°C/ -13°F [Nissan, Mercedes-Benz] или −30°C / -22°F [Tesla, Honda].
- Чрезмерный разряд обычно не происходит во время работы. BMS отключит автомобиль и прекратит работу до возникновения серьезной деградации. Однако, если «пустой» аккумулятор затем оставлен на длительное время без подзарядки, аккумулятор может перейти в состояние чрезмерного разряда из-за медленного саморазряда, который происходит даже тогда, когда аккумулятор не работает. Некоторые производители конкретны, инструктируя владельцев не оставлять автомобиль припаркованным более двух недель с низким уровнем заряда аккумулятора (20%) [Tesla, Mercedes-Benz].
- По возможности, не допускайте полного разряда аккумулятора или оставления его в режиме ожидания на длительное время [BMW, Hyundai, Kia и Honda].
- Большинство производителей не включают в свои руководства информацию о том, что быстрая зарядка может привести к ускоренной деградации аккумулятора. Те, кто это указывает, рекомендуют минимизировать использование быстрых зарядных устройств для поддержания срока службы аккумулятора [Ford, Nissan, Kia, Honda].
С приборной панели Nissan Leaf 2019 года. Гэри Либер, сделавший фотографию, добавил текст, чтобы описать значение графики.
Как видите, температура является важным фактором. Но означает ли это, что людям, живущим в очень жарком или холодном климате, не следует ездить на электромобилях?
«Абсолютно нет», — сказал Кристенсен. «На самом деле, это исследование еще раз подтверждает необходимость ответственного управления аккумуляторами в более экстремальных температурах. Исследование также показывает, как рекомендации OEM помогают потребителям лучше управлять своими аккумуляторами как в жарком, так и в холодном климате».
Какие шаги вы предпринимаете, чтобы продлить срок службы аккумулятора вашего электромобиля?