電動車輛是必不可少的電池,但是在日常方向使用時持續多長時間仍然是一個複雜的問題。實驗室中進行的大多數測試都使用基本的,耐用的充電和排放例程 – 這種方法以恆定速度流動 – 與現實世界中車輛驅動的方式不符。由改善電池預測並延長其用途的目的而推廣的科學家研究了這些傳統方法是否真正反映了日常駕駛。
斯坦福大學的研究人員,Simona Onor博士和William Chueh博士研究了電池對能源需求的變化的反應,例如在汽車啟動,停止或使用稱為再生製動的能源製動器時經驗豐富的需求,這會在減速過程中恢復能量。他們的發現分為大自然能源雜誌,要求對應如何測試電池進行長時間的假設。
Onor博士和Chueh博士對電動汽車電池單元進行了測試,廣泛使用了數十種不同的駕駛場景,包括當前交通數據和計算機擬合的旅行的型號。這些實驗進行了幾個月的時間,並創建了類似於人們的直接方式,例如在城市的道路上航行或導航高速公路。他們發現的是出乎意料的 – 在不同的轉向條件下使用的電池實際上持續的時間比在可持續和不變的功率使用下測試的電池更長。在轉向方面,這可能意味著在電池需要更換之前,汽車要進一步延伸。
Onor博士解釋說:“我們發現,與連續電流放電相比,動態循環和放電會變化為強度 – 可顯著改善電池壽命。”當電池吸功率通常較低時,這種效果更加明顯。該研究還發現,在測試過程中僅使用可持續功率模型通常會在電池真正持續多少方面非常悲觀。
該研究中最重要的攝入量也許是,車輛在不同時間使用的能量(尤其是在放慢或停止期間)會對電池老化產生重大影響。借助輕型計算機模型來解釋數字和現實世界條件 – 現實世界中的條件表明,這些類型的緩慢和軟波動可以幫助維持更長的電池更長的時間。 Chueh博士指出:“這項工作確定了評估新電池Chemistra的重要性 – 組成電池的材料組合 – 和逼真的負載型設計,這些設計是日常活動期間能夠使用的能源使用模型,強調了審查我們對老化機制的理解的可能性。”
這樣的結果不僅挑戰了長期使用的實驗室方法,而且還指出了更好的設計和維護電池的方法。了解日常駕駛如何影響電池的耳朵和眼淚,開發人員可以構建更智能的系統,從這些自然利益中受益。雖然Onor博士和Chueh博士總結說:“動態循環不會加速降解;相反,它會增加生命。”
反映實際世界方向的測試方法的過渡可能會產生很大的不同。由於電池供電的車輛和車輛在日常生活中變得越來越普遍,因此這些知識可以幫助創建更長的能源解決方案並更有效地工作。
日記
Geslin A.,Xu L.,Ganapathi D.,Moy K.,Chueh WC,OnorS。 “動態循環會增加電池壽命。”自然能源,2025年; 10:172-180。 doi:
關於
Simona Onori博士 他是電力系統和電池管理領域的領先專家,目前是斯坦福大學的副教授。它的研究重點是電化學能源存儲系統的建模,控制和診斷,特別著重於電動汽車和可再生能源應用中使用的鋰離子電池。它為通過整合實際世界使用數據來提高電池壽命和效率的算法做出了重大貢獻。 Onor博士獲得了幾個享有聲望的獎項,並以其跨學科的方法而聞名,該方法橋接了工程和應用科學。她的作品經常發表在《高能源》雜誌上,並影響了汽車和網絡存儲技術的行業實踐。除了她的學術成就外,她還是對可持續運輸的熱情倡導者,並指導了下一代工程師和科學家在清潔能源方面。

威廉·謝博士 他是斯坦福大學著名的材料科學家兼副教授,還在那裡經營斯坦福大學的儲能和轉換實驗室。它的研究重點是開發下一代儲能材料,重點是固體條件電池和高級鋰技術。 Chueh博士將實驗方法與由數據驅動的方法結合在一起,以了解和改善電力系統的性能和壽命。他的工作對於塑造電池技術的未來很有用,並與學術機構和領先的技術公司合作。他以開拓者的努力而聞名,他獲得了許多榮譽,包括早期的職業價格和社會。 Chueh博士還與SLAC加速器的國家實驗室有關,在那裡他為純粹能源的國家研究計劃做出了貢獻。他是思想發展的創新者,他將基礎科學與真正的世界能源解決方案進行了採樣,以支持全球可持續性目標。










