Hur påverkar snabbladdning av elfordon batteriets hälsa?

Frekvent snabbladdning av elfordon kan leda till att batteriet åldras. Baserat på laboratorieexperiment och en djupgående förståelse av litiumjonbatteriets åldrande, har forskare länge vetat att frekvent högspänningsladdning accelererar batteriförsämring och räckviddsförlust. Men hur översätter man laboratorievetenskap till litiumjonbatterier för elfordon?

Recurrent studerade snabbladdningen av 13 000 Tesla på amerikanska vägar och förväntade sig att se att statistiskt sett har de flesta snabbladdningsbilar kortare räckvidd och mer nedbrytning än bilar som inte snabbladdar ofta.

Vi tror att vi kommer att se något liknande.

Istället, till vår förvåning, fann vår analys av mer än 160 000 datapunkter ingen statistiskt signifikant skillnad i räckviddsförfall mellan snabbladdning mer än 70 % av tiden och snabbladdning mindre än 30 % av tiden. Åtminstone inte än.

I diagrammet nedan visar den blå kurvan observationsområdet för bilar med mindre än 30 % snabbladdningstid, en standardavvikelse över genomsnittet och en standardavvikelse under genomsnittet. Den orange kurvan visar detsamma men för bilar med minst 70 % snabbladdning. Snabbladdning fick inte den negativa inverkan vi förväntade oss.

Är åldrandet av elbilsbatterier en faktor?

Våra data tittar på modellår från 2012 till 2023, men 90 % av fordonen är från 2018 eller senare och 57 % från 2021 eller senare. Uppgifterna är kraftigt snedställda mot nya bilar. Vi tittar på effekten av snabbladdning över 5-6 år. Vi vet inte om det kommer att bli en kumulativ effekt i framtiden av dessa batterier.

Dessutom har vi inga historiska laddningsdata för äldre bilar, så vi vet inte om deras räckvidd har påverkats.

En sak vi ser är att med tiden minskar räckvidden för alla Tesla-batterier – både snabba och icke-snabba. Och det är okej! Litiumjonbatterier försämras med tiden när de används. I diagrammet nedan kan du se liknande grader av intervallförlust för två olika värden:

1. Instrumentbrädans omfattning, eller vad föraren ser i sin bil

2. Sant räckvidd, ett cykliskt värde baserat på observationer, med hänsyn till faktorer som terräng och väder.

Precis som grafen ovan indikerar ett större standardavvikelseband för det sanna intervallet mer variation i antalet. Vi förväntade oss detta eftersom Tesla vanligtvis kontrollerar instrumentbrädans räckvidd noggrant för att ge en konsekvent upplevelse för föraren.

Så, ska du ladda snabbt utan några bekymmer?

Tänk på att fordonen vi observerar är relativt unga och vi vet inte hur dessa snabbladdningsbatterier kommer att fortsätta åldras. Om du planerar att använda ett elfordon på lång sikt kanske du ändå vill spara högspänningsladdning för bilresor. Några andra bra idéer? Försök att undvika snabbladdning när bilens batteri är mycket varmt, väldigt kallt eller i extremt laddningstillstånd (t.ex. 5 % eller 90 %). Alla dessa situationer kan lägga ytterligare stress på batteriet och BMS.

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ----------------------------------------