Резюме:
26 числа репортер узнал из Даляньского института химической физики Китайской академии наук, что команда исследователя Чэнь Чжунвэй из отдела энергетических батарей и системных исследований Национальной ключевой лаборатории каталитической конверсии энергии вместе с командой профессора Цзоу Чанфу из Технологического университета Чалмерса в Швеции, Пекинского технологического института и связанных с ними исследовательских групп Jikrypton Technology Europe добилась нового прогресса в исследование фактической эксплуатационной деградации и использования ресурсов аккумуляторов электромобилей.
Основываясь на данных о фактической долгосрочной эксплуатации транспортных средств, исследовательская группа разработала систему диагностики старения аккумуляторных элементов в масштабе парка и систему оценки производительности всей упаковки. Система количественно выявила влияние несоответствия ячеек на состояние работоспособности аккумуляторной батареи, доступную мощность, срок службы, мощность и полное использование энергетических ресурсов. Соответствующие результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Nature·Energy.
Единичное ухудшение ограничивает производительность всей аккумуляторной батареи. Фотография предоставлена опрошенным подразделением.
Аккумуляторные батареи электромобилей обычно состоят из нескольких отдельных элементов. Даже если они расположены в одном аккумуляторном блоке, разные элементы могут постепенно показывать разную скорость старения из-за различий в сырье, производственных процессах, групповом согласовании, локальном распределении температуры и реальных условиях эксплуатации. Это приведет к тому, что аккумуляторная батарея проявит типичный «эффект бочонка». При зарядке элементы меньшей емкости первыми достигают верхнего предела напряжения; во время разрядки и работы на большой мощности элементы с большим внутренним сопротивлением первыми касаются границы безопасности; Когда элементы с самым быстрым старением достигают порога выхода из эксплуатации, часто приходится досрочно изымать всю аккумуляторную батарею из эксплуатации.
В ответ на эту проблему исследовательская группа провела исследование фактических данных о долгосрочной эксплуатации транспортных средств, охватывающих легковые электромобили, оснащенные тройными литиевыми батареями, и электрические автобусы, оснащенные литий-железо-фосфатными батареями. Соответствующие автомобили находятся в эксплуатации более трех лет, а совокупный пробег машин составляет до 300 000 километров.
Результаты исследования показывают, что в изученном пассажирском парке различия в состоянии здоровья между единицами на этапе с меньшим пробегом, как правило, меньше; когда совокупный пробег превышает около 170 000 километров, отдельные агрегаты во многих автомобилях начинают вступать в стадию ускоренного старения, и различия между агрегатами существенно расширяются. Дальнейшие расчеты показывают, что, принимая во внимание влияние досрочного выхода на пенсию и нестабильный уровень заряда, коэффициент использования энергетических ресурсов за полный срок службы аккумуляторных батарей электромобилей и автобусов составляет только 80,7% и 72,9% соответственно. Другими словами, когда самая слабая ячейка вынуждает весь аккумуляторный блок достичь состояния выхода из эксплуатации, примерно 19,3% и 27,1% потенциальных энергетических ресурсов все еще не используются полностью.
"Исследования показывают, что производительность и срок службы аккумуляторных батарей электромобилей не только определяются средним уровнем старения ячеек, но могут быть существенно ограничены небольшим количеством ускоренно стареющих ячеек. Количественная оценка этого эффекта «самой слабой ячейки» в реальных условиях эксплуатации может обеспечить основу для улучшения использования батарей, оптимизации управления сроком службы и проектирования на уровне системы». Сказал Чэнь Чжунвэй.
Комментарии