Eρευνα: Οι μπαταρίες κίνησης αντέχουν περισσότερο από όσο νομίζαμε

Κατά ένα τρίτο πιο ανθεκτικές απ ΄ ό,τι εκτιμάται, ελέγχθηκαν 92 μπαταρίες για πάνω από 2 χρόνια.

Η πραγματικότητα είναι ακόμα καλύτερη από τις δηλώσεις των κατασκευαστών. Αυτό είναι με λίγα λόγια το αποτέλεσμα της έρευνας επιστημόνων του καταξιωμένου πανεπιστημίου Stanford στην California της Αμερικής. Στο «SLAC-Stanford Battery Center», κέντρο ερευνών του πανεπιστημίου με εφαρμογές στον συγκεκριμένο τομέα, 92 μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων υποβλήθηκαν σε ελέγχους για παραπάνω από δύο χρόνια. Η ομάδα που συμμετείχε διαπίστωσε ότι, αντίθετα με την επικρατούσα άποψη, οι μπαταρίες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων διατηρούν τις ικανότητες τους κατά περίπου ένα τρίτο παραπάνω απΆ ότι είχαν δείξει προηγούμενες έρευνες. Αυτό αυξάνει τη ήδη υψηλή δυνητική χρησιμότητα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων  και μειώνει περαιτέρω τον κίνδυνο να χρειαστεί η αντικατάσταση της μπαταρίας.

Οι οδηγοί χρησιμοποιούν τα ηλεκτρικά οχήματα πολύ πιο ήπια από τις αρχικές υποθέσεις της βιομηχανίας.

Αυτή η μελέτη θα μπορούσε να αποτελέσει ένα ορόσημο για την αποδοχή της ηλεκτροκίνησης από το ευρύ κοινό. Είναι πλέον σαφές πως η αντοχή των μπαταριών κίνησης  είναι σημαντικά καλύτερη απΆ ότι προέβλεπαν οι ειδικοί πριν λίγα χρόνια. Τα ευρήματα της μελέτης του Stanford ενισχύουν ακόμη περισσότερο αυτήν την πρόβλεψη, υποστηρίζοντας πως η σημερινή γενιά μπαταριών έχει ήδη προσδόκιμο ζωής 300.000 χλμ. και περισσότερο. Για να πραγματοποιηθεί η συγκεκριμένη έρευνα, οι επιστήμονες σχεδίασαν τέσσερα διαφορετικά προφίλ εκφόρτισης. Όσο πιο κοντά ήταν το προφίλ στην συμπεριφορά χρήσης των οδηγών, τόσο μεγαλύτερη ήταν η αναμενόμενη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Το συμπέρασμα; Οι περισσότεροι οδηγοί ηλεκτρικών οχημάτων χρησιμοποιούν τα αυτοκίνητά τους, συνεπώς και τις μπαταρίες τους, πολύ πιο προσεκτικά απΆ όσο έχουμε υποθέσει μέχρι σήμερα στις μεθόδους μέτρησης της βιομηχανίας. Η καθηγήτρια του ινστιτούτου ενέργειας του Stanford και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Simona Onori δηλώνει πως απλώς δεν έχουμε τις σωστές διαδικασίες δοκιμών για της μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων.

Οι απότομες επιταχύνσεις και η τακτική χρήση συμβάλλουν στην μακροζωία της μπαταρίας.

Ένα σημαντικό εύρημα είναι πως η διαδικασία γήρανσης της μπαταρίας, γνωστή ως «υποβάθμιση» (degradation), η οποία εκδηλώνεται με χαμηλότερη ικανότητα φόρτισης, επηρεάζεται επίσης από την συμπεριφορά χρήσης. Πολλοί παράγοντες συμβάλλουν στην μακροζωία της, όπως για παράδειγμα η συμπεριφορά επιτάχυνσης. Αντιθέτως με όσα νομίζαμε, η απότομη επιτάχυνση, για παράδειγμα κατά την εκκίνηση σε φανάρια ή κατά το προσπέρασμα, όχι απλά δεν έχει αρνητική επίδραση στην ζωή της μπαταρίας, αλλά είναι και θεμιτή. Για να το θέσουμε ωμά, οι περιστασιακές απότομες εκκινήσεις είναι καλές για την κατάσταση υγείας της μπαταρίας. Ένας άλλος παράγοντας είναι η τακτική χρήση. Σύμφωνα με τη μελέτη του Στάνφορντ, η γήρανση σύμφωνα με το ημερολόγιο (calendar aging) συμβάλλει περισσότερο στην υποβάθμιση από τη γήρανση κύκλου (cyclical aging). Με άλλα λόγια, αν το ηλεκτρικό αυτοκίνητο παραμείνει αχρησιμοποίητο, η μπαταρία γερνά πιο γρήγορα απ' ότι αν φορτίζεται και εκφορτίζεται τακτικά με την οδήγηση. «Αυτό είναι ένα ισχυρό επιχείρημα για τα ηλεκτρικά φορτηγά και τα βαν διανομής που είναι σε συνεχή χρήση», λέει ο Alexis Geslin, φοιτητής υλικών και συν-συγγραφέας της μελέτης. Σημειώνει, επίσης, ότι όταν ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο χρησιμοποιείται σποραδικά, η έμφαση πρέπει να δίνεται στην προσωρινή γήρανση της μπαταρίας, ειδικά αν το όχημα είναι πάντα συνδεδεμένο στην πρίζα.

Η ερευνητική ομάδα διαθέτει το λογισμικό που χρησιμοποίησε για νέες ανακαλύψεις στον τομέα.

Ακόμη, οι επιστήμονες εντόπισαν επίσης ένα «σωστό σημείο» για την εμπορική χρήση των μπαταριών των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Αυτή η συμπεριφορά χρήσης αντιπροσωπεύει την ιδανική ισορροπία μεταξύ της γήρανσης κύκλου και της γήρανσης σύμφωνα με το ημερολόγιο. Ευτυχώς, όπως τονίζεται στη μελέτη, αυτό το παράθυρο βρίσκεται εντός του εύρους ρεαλιστικής οδήγησης των ηλεκτρικών οχημάτων. Η ερευνητική ομάδα προτείνει τώρα οι κατασκευαστές αυτοκινήτων να προσαρμόσουν το λογισμικό διαχείρισης της μπαταρίας στις νέες ανακαλύψεις, προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η διάρκεια ζωής της μπαταρίας υπό πραγματικές συνθήκες. Όλη η μελέτη υποστηρίχθηκε από έναν αλγόριθμο μηχανικής εκμάθησης, ο οποίος εκπαιδεύτηκε χρησιμοποιώντας όλα τα δεδομένα που συνέλεξε η ομάδα.