Riassunto:
Il 26, il giornalista ha appreso dal Dalian Institute of Chemical Physics, Accademia cinese delle scienze, che il team del ricercatore Chen Zhongwei del Dipartimento di ricerca su batterie e sistemi del National Key Laboratory of Energy Catalytic Conversion, insieme al team del professor Zou Changfu della Chalmers University of Technology in Svezia, del Beijing Institute of Technology e dei relativi gruppi di ricerca di Jikrypton Technology Europe, hanno fatto nuovi progressi nella ricerca sul funzionamento effettivo degrado e utilizzo delle risorse delle batterie dei veicoli elettrici.
Sulla base dei dati sul funzionamento effettivo del veicolo a lungo termine, il team di ricerca ha stabilito una diagnosi dell'invecchiamento delle celle della batteria su scala di flotta e un quadro di valutazione delle prestazioni dell'intero pacchetto. Il sistema ha rivelato quantitativamente l'impatto dell'incoerenza delle celle sullo stato di salute del pacco batteria, sulla potenza disponibile, sulla durata, sulla capacità di alimentazione e sull'utilizzo delle risorse energetiche per l'intera vita. Risultati di ricerca rilevanti sono stati recentemente pubblicati su "Nature·Energy".
Il singolo degrado limita le prestazioni dell'intero pacco batteria. Foto fornita dall'unità intervistata
I pacchi batteria dei veicoli elettrici sono solitamente integrati con più celle singole. Anche se si trovano nello stesso pacco batteria, celle diverse potrebbero mostrare gradualmente tassi di invecchiamento diversi a causa delle differenze nelle materie prime, nei processi di produzione, nell'abbinamento dei gruppi, nella distribuzione locale della temperatura e nelle condizioni operative effettive. Ciò farà sì che la batteria mostri un tipico "effetto barile". Durante la ricarica, le celle con capacità minore raggiungono per prime il limite di tensione superiore; durante la scarica e il funzionamento ad alta potenza, le celle con maggiore resistenza interna sono le prime a toccare il limite di sicurezza; quando le celle con l'invecchiamento più rapido raggiungono la soglia di pensionamento, spesso l'intero pacco batteria deve essere ritirato anticipatamente dall'uso.
In risposta a questo problema, il gruppo di ricerca ha condotto una ricerca sui dati sul funzionamento effettivo dei veicoli a lungo termine riguardanti le autovetture elettriche dotate di batterie al litio ternarie e gli autobus elettrici dotati di batterie al litio ferro fosfato. I veicoli in questione sono in funzione da più di tre anni e il chilometraggio cumulativo dei veicoli arriva fino a 300.000 chilometri.
I risultati della ricerca mostrano che nella flotta passeggeri studiata, le differenze di salute tra le unità nella fase di chilometraggio inferiore sono generalmente minori; quando il chilometraggio cumulativo supera i 170.000 chilometri circa, le singole unità di molti veicoli iniziano ad entrare nella fase di invecchiamento accelerato e le differenze tra le unità aumentano in modo significativo. Ulteriori calcoli mostrano che, tenendo conto dell’impatto del pensionamento anticipato e dello stato di carica incoerente, i tassi di utilizzo delle risorse energetiche per l’intero ciclo di vita delle batterie elettriche delle autovetture e degli autobus sono rispettivamente solo dell’80,7% e del 72,9%. In altre parole, quando la cella più debole costringe l’intero pacco batterie a raggiungere le condizioni di pensionamento, circa il 19,3% e il 27,1% delle risorse energetiche potenziali non sono ancora completamente utilizzate.
"La ricerca mostra che le prestazioni e la durata dei pacchi batteria dei veicoli elettrici non sono determinate solo dal livello medio di invecchiamento delle celle, ma possono essere significativamente limitate da un piccolo numero di celle con invecchiamento accelerato. Quantificando questo effetto della "cella più debole" in condizioni operative reali, si può fornire una base per migliorare l'utilizzo della batteria, ottimizzare la gestione della vita e la progettazione a livello di sistema." Ha detto Chen Zhongwei.
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