Agresija ubija bateriju električnih vozila: Brzina nije problem, ključno je kako vozite kad se otvori semafor

Nagli start, učestali udari ubrzanja i zahtevna vožnja sa visokim naponom struje mogli bi značajno da skrate vek trajanja baterije električnog vozila, pokazalo je novo istraživanje zasnovano na podacima iz stvarne vožnje.

Istraživači sa Univerziteta Šangaj Dijanđi (Shanghai Dianji University) u Kini analizirali su godišnje podatke o vožnji 15 električnih vozila koja su saobraćala u Guangdžouu tokom 2022. godine. Njihovi nalazi ukazuju na to da bi sam stil vožnje mogao biti ključni faktor u brzini starenja baterije električnih vozila.

Studija, objavljena u časopisu Sajentifik riportser (Scientific Reports), utvrdila je da je najagresivniji stil vožnje generisao znatno viši stres starenja baterije u poređenju sa blagom, ekonomičnijom vožnjom.

Isti put, znatno razlicit stres za bateriju

Istraživači su prikupljali podatke iz vozila svakih 10 sekundi, praveći evidenciju o parametrima koji uključuju brzinu vozila, jačinu struje baterije, stanje napunjenosti, napon i temperaturu. Potom su iskoristili metode mašinskog učenja kako bi vožnju klasifikovali u pet različitih stilova, od blage "eko-vožnje" do izrazito agresivnog upravljanja.

Najagresivnija kategorija nije bila definisana prostom velikom brzinom. Umesto toga, obuhvatala je učestalo zahtevanje visoke jačine električne struje iz baterije, uključujući česta ubrzanja sa visokim obrtnim momentom pri relativno malim brzinama.

Ta razlika je važna. Električno vozilo koje krstari velikom brzinom po auto-putu ne mora nužno da stvara istu vrstu opterećenja na bateriju kao vozilo koje iznova naglo kreće sa semafora, snažno ubrzava, koči i ponovo ubrzava.

Istraživači su iskoristili svoj model mašinskog učenja kako bi odvojili uticaj stila vožnje od drugih faktora za koje se zna da utiču na starenje baterije, uključujući temperaturu, stanje napunjenosti i periode rada u mestu.

Agresivna vožnja proizvela 18,4 puta veći trenutni stres starenja

U ekstremnim slučajevima, razlika između stilova vožnje bila je znatna. Istraživači su otkrili da je najagresivnija kategorija proizvela stopu stresa starenja 18,4 puta veću nego kategorija eko-vožnje.

Jedan od razloga deluje da je količina električne struje koja se zahteva od baterije. Grupa sa agresivnom vožnjom zabeležila je prosečnu efektivnu jačinu struje od 66,02 ampera, u poređenju sa 20,56 ampera kod grupe sa eko-vožnjom.

Kada su istraživači simulirali scenario u kom je promenjen samo stil vožnje iz agresivnog u eko-vožnju dok su ostali uslovi ostali nepromenjeni, otkrili su da se kratkoročni stres starenja baterije može smanjiti za 91,3%. Ovi rezultati ukazuju na to da način na koji se električno vozilo vozi može biti važan nezavisno od faktora kao što su klima i navike punjenja.

Dugoročna razlika mogla bi da bude dramatična

Istraživači su takođe uneli karakteristike svakog stila vožnje u model starenja baterije kako bi procenili dugoročni gubitak kapaciteta. Nakon 1.000 ciklusa punjenja i pražnjenja, model je predvideo da bi baterije povezane sa najblažim stilom vožnje izgubile oko 21,15% svog prvobitnog kapaciteta.

Međutim, za najagresivniji stil vožnje, predviđeni gubitak kapaciteta dostigao je 53,22%. To je otprilike 2,5 puta veća degradacija kapaciteta. Baterija sa manje iskoristivog kapaciteta direktno se prevodi u smanjeni domet vožnje, dok degradacija takođe može uticati na performanse vozila i njegovu preprodajnu vrednost.

S obzirom na to da je baterijski paket jedna od najskupljih komponenti električnog vozila, čak i relativno male razlike u njegovom dugoročnom zdravlju mogle bi da imaju finansijske posledice po vlasnike.

Predviđanje, a ne eksperiment od 1.000 ciklusa

Postoji jedno važno ograničenje ovih nalaza. Istraživači nisu direktno posmatrali ista vozila tokom 1.000 ciklusa punjenja niti su merili njihov konačni gubitak kapaciteta baterije. Umesto toga, koristili su podatke iz realne vožnje za procenu stresa baterije, a zatim primenili model starenja baterije kako bi predvideli dugoročne efekte.

To znači da brojeve od 53,22% u odnosu na 21,15% treba tumačiti kao modelovane projekcije, a ne kao direktno izmerene ishode. Na realnu degradaciju baterije utiče širok spektar promenljivih, uključujući obrasce punjenja, klimu, hemijski sastav baterije, težinu vozila, teren, uslove u saobraćaju i sisteme za upravljanje toplotom.

Ipak, analiza istraživača dosledno je pokazivala u istom smeru. Učestalo zahtevanje visoke jačine struje iz baterije električnog vozila po svemu sudeći ubrzava njeno starenje. Pouka nije nužno da vlasnici električnih vozila treba da voze sporo. Umesto toga, umerenije ubrzanje, ređi nagli start i izbegavanje nepotrebnih ciklusa snažnog ubrzavanja i kočenja mogli bi da pomognu u smanjenju stresa na jednu od najskupljih komponenti vozila.

Drugim rečima, tajna dužeg trajanja baterije električnog vozila možda ne leži samo u načinu na koji se puni, već i u onome što se dešava svaki put kada vozač pritisne papučicu gasa.

(Ubrzanje.rs/Interesting engineering)