Lorsque nous voyons «testé dans des conditions de laboratoire», nous supposons souvent que les conditions réelles conduiront à une dégradation plus rapide d’un produit.
Mais des experts de l’Université de Stanford avoir trouvé L’inverse est vrai pour les batteries de véhicules électriques (EV). Leurs nouvelles recherches montrent que les tests de laboratoire traditionnels conduisent à une dégradation plus rapide, tandis que l’utilisation du monde réel donne beaucoup plus de durée de vie de la batterie, prolongeant la durée de vie de l’ensemble du VE.
Les chercheurs ont constaté que la façon dont nous conduisons le stop-start et le taux variable de l’alimentation de la batterie prolonge en fait la durée de vie de la batterie jusqu’à 38% par rapport aux tests traditionnels.
C’est une bonne nouvelle pour les conducteurs EV – et pour les efforts pour électrifier le transport. Cette durée de vie supplémentaire de la batterie se traduirait par plus de 300 000 kilomètres de plus qu’un véhicule électrique pourrait conduire avant d’avoir besoin de remplacement de la batterie, selon les chercheurs.
Les batteries durables réduiraient le coût total de la propriété EV – et bénéficiez de l’environnement en tirant davantage d’utiliser chaque batterie.
https://www.youtube.com/watch?v=uzkoxdhh6bi
Comment tester généralement la dégradation de la batterie?
Les chimies de batterie communes telles que le lithium-ion se dégradent avec le temps. Alors que les ions lithium se précipitent d’avant en arrière à travers l’électrode, certains seront détournés ou piégés. À mesure que les batteries vieillissent, elles ne détiennent pas autant de frais.
Alors, comment mesurez-vous cela?
Lorsque vous faites une batterie EV, vous ne voulez pas passer 20 ans à tester sa longévité avant la libération. Pour tester les batteries plus rapidement, les chercheurs ont eu tendance à estimer les taux de dégradation des batteries en utilisant un taux constant de décharge de la batterie. Les études sur la dégradation de la batterie EV sont normalement fait dans un environnement de laboratoire dans des conditions contrôlées.
En laboratoire, les chercheurs soumettent la batterie à des cycles de charge de charge rapidement répétés. Le pouvoir est déchargé à un taux constant. L’observation de la baisse progressive de capacité nous donne les niveaux de dégradation au fil du temps. C’est ainsi que nous obtenons des estimations telles que «conserve une capacité de 80% dans dix ans».
Mais bien que cette méthode soit largement utilisée, elle a des limites. Le déchargement de puissance à un rythme constant n’est pas la façon dont nous conduisons vraiment. Nous pourrions accélérer rapidement pour monter sur l’autoroute, passer beaucoup de temps à accélérer et à freiner dans la circulation stop starter ou faire une course rapide dans plusieurs magasins. De plus, la plupart du temps, la batterie n’est pas utilisée. Au lieu d’un drain constant sur la batterie, c’est un mélange.
Ce que les chercheurs de Stanford ont fait, c’est tester les batteries EV de manière réaliste, imitant la façon dont nous conduisons. Ceci est appelé «test de cycle dynamique».
https://www.youtube.com/watch?v=7js1pjkgu8a
Imiter l’utilisation du monde réel
Pour reproduire les modèles d’utilisation et de conduite du monde réel, l’équipe de Stanford a conçu différent modèles de décharge Pour les batteries EV, certaines basées sur des données de conduite réelles. Les chercheurs ont ensuite testé 92 batteries commerciales de lithium-ion pendant plus de deux ans dans les différents profils.
Les résultats Les batteries ont montré que les batteries à l’aide de scénarios de la vie réelle se sont dégradées beaucoup plus lentement que prévu et avaient une espérance de batterie plus élevée que celles testées dans des conditions de laboratoire. Encore mieux, plus l’utilisation de la batterie est réaliste, plus la batterie s’est dégradée.
Les chercheurs à batterie ont longtemps supposé que l’accélération rapide est mauvaise pour la durée de vie de la batterie. Mais ce n’est pas le cas. Courte accélération et freinage régénératif – où les véhicules électriques chargent leurs batteries pendant le freinage – étaient en fait associés à des taux de dégradation des batteries plus lents.
Est-ce soutenu dans la pratique?
Un certain nombre d’autres études récentes ont examiné comment les batteries fonctionnent dans la pratique en utilisant les données des véhicules électriques en fonctionnement, y compris les véhicules commerciaux. Ces études ont également trouvé des corrélations entre l’utilisation du monde réel et les taux de dégradation des batteries inférieurs.
Un rapport 2024 de Geotab chercheurs utilisé Surveillance à distance télématique pour obtenir des données de 10 000 véhicules électriques. L’étude a révélé que l’amélioration de la technologie de la batterie entraîne une dégradation plus lente. Les nouveaux véhicules électriques perdent environ 1,8% de leur santé par an – une forte baisse par rapport au taux de dégradation de 2,3% en 2019.
Plusieurs facteurs ont influencé la longévité de la batterie autre que l’utilisation de modèles. L’un d’eux mérite d’être noté – l’utilisation fréquente des chargeurs rapides DC par des véhicules à usage élevé est lié à une dégradation plus rapide de la batterie. L’effet est plus notable dans les climats chauds. En revanche, la charge «niveau 2» plus lente est meilleure pour la longévité de la batterie. Dans l’ensemble, les chercheurs ont constaté que la meilleure façon de prolonger la durée de vie de la batterie était de garder le chargement entre 20% et 80%, de réduire l’exposition à des températures extrêmes et de limiter la charge rapide.


Un autre Rapport de 2024 analysé les batteries de 7 000 véhicules électriques utilisés intensivement sur 3 à 5 ans. Le rapport a révélé des taux de dégradation plus bas que prévu.
Ce rapport a révélé que la plupart des batteries avaient toujours une bonne capacité (plus de 80%) même après avoir propulsé les véhicules de plus de 200 000 km. Des facteurs tels que les modèles d’utilisation, les progrès de la chimie des cellules et la gestion optimisée des batteries influencent également le vieillissement de la batterie.
Qu’est-ce que cela signifie pour la transition EV?
Ces résultats suggèrent que les propriétaires d’EV peuvent ne pas avoir besoin de remplacer les packs de batteries coûteuses pendant plusieurs années supplémentaires. Au cours de la durée de vie d’un EV, cela signifie une baisse des coûts d’exploitation.
Les résultats sont également encourageants pour les opérateurs de flotte. Les batteries dans les véhicules électriques commerciaux à haut niveau doivent rester fiables même après une utilisation intensive.
Les constructeurs automobiles et les fournisseurs de technologie peuvent bénéficier en mettant à jour leur EV Logiciel de gestion de batterie pour tenir compte de ces résultats. Cela aiderait à augmenter la longévité de la batterie dans des conditions réelles.
Moins de remplacements de batterie signifieront moins de batteries à recycler. Une fois retiré du véhicule, les batteries EV peuvent être utilisées pour stocker l’énergie pour les maisons ou les entreprises pendant des années. Ces résultats suggèrent une deuxième vie plus longue et plus fiable pour les batteries.
Ces dernières années, la transition des véhicules électriques a frappé quelques speedbumps. Les pressions du coût de la vie et l’incertitude concernant la charge ont vu plus d’Australiens prendre des hybrides que les véhicules électriques purs.
Ces résultats peuvent aider à rassurer les conducteurs intéressés par les véhicules électriques, mais incertain de la durée de vie des batteries.
Hussein elleProfesseur de future mobilité urbaine, Université de technologie de Swinburne
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