Понимание срока службы батареи электромобиля

Jun 02, 2023

В нашем последнем блоге об электромобилях представлены ключевые детали, касающиеся срока службы аккумуляторов электромобилей: что означает «состояние здоровья», различия в сроке службы аккумуляторов между батареями для PHEV (гибридных электромобилей с подключаемым модулем) и BEV (электромобилей с аккумуляторной батареей), связь между запасом хода и емкость и многое другое.

Аккумуляторы являются самым дорогим компонентом и компонентом, вызывающим наибольшее беспокойство у водителей, рассматривающих возможность перехода на аккумуляторные электромобили (BEV) или подключаемые гибридные электромобили (PHEV). Какой запас хода обеспечит батарея? Не выйдет ли он из строя и потребуется ли его замена? Каково потенциальное влияние на остаточную стоимость автомобиля?

SIMI моторстаты скажите нам, что в 2011 году в Ирландии было зарегистрировано 46 BEV, 45 из них были Nissan Leafs! Для сравнения, за первое полугодие 2022 года было зарегистрировано 8444 BEV 54 различных моделей – от 26 автопроизводителей. 7 из десяти самых продаваемых моделей 2022 года не появились на рынке в 2019 году.

Уверенность в долгосрочном состоянии батареи вызывала беспокойство. Состояние здоровья (SoH) — это термин, используемый как процентное измерение полезной емкости аккумулятора. Можем ли мы предсказать долгосрочное состояние аккумулятора электромобиля без реальных данных? Чтобы понять состояние аккумулятора электромобиля, мы рассмотрим технологию, которая питает большинство электромобилей (гибридные автомобили, которые не заряжают аккумулятор от внешнего источника, не включены).

Все BEV и PHEV оснащены двумя типами аккумуляторов для хранения энергии: вспомогательной батареей на 12 В и тяговым аккумулятором.

Электромобиль не запустится без заряженной батареи напряжением 12 В, независимо от уровня заряда аккумуляторной батареи, поскольку он запускает бортовую систему питания и подает питание на аккумуляторную батарею. Аккумулятор 12 В в электромобиле запускается так же, как и в автомобиле с ДВС. По данным AA Rescue, батарея 12 В чаще выходит из строя.сгореть, чем разрядиться в электромобиле.

В современных аккумуляторных батареях для электромобилей чаще всего используется литий-ионная технология (Li-ion). Sony выпустила первую коммерческую перезаряжаемую литий-ионную батарею в 1991 году, вызвав революцию в мобильной электронике, и с тех пор она быстро эволюционировала от питания ноутбуков к питанию автомобилей!

Литий-ионная технология имеет ряд характеристик, которые делают ее подходящей для электромобилей, например:

Литий-ионная «батарея» электромобиля состоит из нескольких аккумуляторных ячеек, образующих «модуль». Ряд модулей, соединенных последовательно и заключенных в аккумуляторный корпус, называется аккумуляторным блоком. Аккумуляторная батарея обычно состоит из тысяч ячеек, поэтому, если одна ячейка выйдет из строя, это не окажет большого влияния на SoH, батарея продолжит выполнять свою работу, в отличие от ДВС, где единственный отказ полностью прекращает работу двигателя.

Тип аккумуляторной батареи зависит от марки и модели электромобиля и обычно располагается на полу автомобиля.

Полная энергия или емкость аккумуляторной батареи электромобиля измеряется в кВтч (киловатт-часах). Запас хода транспортного средства — это расстояние, которое автомобиль может проехать при полной зарядке. Обычно он пропорционален емкости аккумулятора. Каждая модель имеет разный размер батареи и эффективность, а, следовательно, и разный радиус действия.

Как и в случае с автомобилями с ДВС, с топливными баками разного размера и расходом топлива, электромобили сильно различаются по расстоянию, которое они могут проехать на полностью заряженной батарее. Другие переменные, которые влияют на реальный запас хода электромобиля BEV или PHEV, включают поведение водителя (в частности, скорость, как и в случае с автомобилями с ДВС, чем быстрее вы едете, тем меньше запас хода), условия вождения, топографию, пассажирскую нагрузку, вспомогательное использование и климат. Это ничем не отличается от характеристик автомобиля с ДВС, но это уже совсем другой блог!

Хотя на SoH аккумуляторов PHEV также будут влиять те же переменные, что и у BEV, запас хода полностью электрического двигателя PHEV является более сложным, поскольку оба типа топлива часто используются одновременно.

Задача автомобильной промышленности состоит в том, чтобы иметь экономичную и эффективную батарею, отвечающую потребностям водителей электромобилей, которым требуется больший запас хода и более быстрая зарядка. Итак, пока электрохимики работают над увеличением емкости аккумуляторов, что мы знаем об ожидаемом сроке службы литий-ионного аккумуляторного блока? Что происходит с деградацией батареи (снижением SoH) и что могут сделать владельцы электромобилей, чтобы свести ее к минимуму?