Resumen:
El día 26, el periodista se enteró por el Instituto Dalian de Física Química de la Academia de Ciencias de China, que el equipo del investigador Chen Zhongwei del Departamento de Investigación de Sistemas y Baterías de Energía del Laboratorio Nacional Clave de Conversión Catalítica de Energía, junto con el equipo del Profesor Zou Changfu de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, el Instituto de Tecnología de Beijing y equipos de investigación relacionados de Jikrypton Technology Europe, han logrado nuevos avances en la investigación sobre la degradación operativa real. y utilización de recursos de las baterías de energía de los vehículos eléctricos.
Basándose en datos reales de funcionamiento del vehículo a largo plazo, el equipo de investigación estableció un diagnóstico de envejecimiento de las celdas de batería a escala de flota y un marco de evaluación del rendimiento del paquete completo. El sistema reveló cuantitativamente el impacto de la inconsistencia de las celdas en el estado de salud del paquete de baterías, la energía disponible, la vida útil, la capacidad de energía y la utilización de recursos energéticos durante toda su vida útil. Los resultados de una investigación relevante se publicaron recientemente en "Nature·Energy".
La degradación única limita el rendimiento de todo el paquete de baterías. Foto proporcionada por la unidad entrevistada
Los paquetes de baterías de los vehículos eléctricos suelen estar integrados con varias celdas individuales. Incluso si están ubicadas en el mismo paquete de baterías, diferentes celdas pueden mostrar gradualmente diferentes tasas de envejecimiento debido a diferencias en las materias primas, procesos de fabricación, coincidencia de grupos, distribución de temperatura local y condiciones de funcionamiento reales. Esto hará que la batería muestre un típico "efecto barril". Durante la carga, las celdas de menor capacidad son las primeras en alcanzar el límite superior de tensión; durante la descarga y el funcionamiento de alta potencia, las celdas con mayor resistencia interna son las primeras en tocar el límite de seguridad; Cuando las celdas con el envejecimiento más rápido alcanzan el umbral de jubilación, a menudo es necesario retirar de uso todo el paquete de baterías antes de tiempo.
En respuesta a este problema, el equipo de investigación llevó a cabo una investigación sobre datos reales de funcionamiento de vehículos a largo plazo que abarcaban turismos eléctricos equipados con baterías ternarias de litio y autobuses eléctricos equipados con baterías de fosfato de hierro y litio. Los vehículos en cuestión han estado en funcionamiento durante más de tres años y el kilometraje acumulado de los vehículos es de hasta 300.000 kilómetros.
Los resultados de la investigación muestran que en la flota de pasajeros estudiada, las diferencias de salud entre las unidades en la etapa de menor kilometraje son generalmente menores; cuando el kilometraje acumulado supera los 170.000 kilómetros, las unidades individuales de muchos vehículos comienzan a entrar en la etapa de envejecimiento acelerado y las diferencias entre unidades se expanden significativamente. Otros cálculos muestran que, teniendo en cuenta el impacto de la jubilación anticipada y el estado de carga inconsistente, las tasas de utilización de recursos energéticos de vida completa de los paquetes de baterías de turismos y autobuses eléctricos son sólo del 80,7% y 72,9% respectivamente. En otras palabras, cuando la celda más débil obliga a todo el paquete de baterías a alcanzar condiciones de retiro, aproximadamente el 19,3% y el 27,1% de los recursos energéticos potenciales todavía no se utilizan en su totalidad.
"Las investigaciones muestran que el rendimiento y la vida útil de los paquetes de baterías de vehículos eléctricos no solo están determinados por el nivel de envejecimiento promedio de las celdas, sino que pueden verse restringidos significativamente por una pequeña cantidad de celdas de envejecimiento acelerado. Al cuantificar este efecto de la "celda más débil" en condiciones operativas reales, puede proporcionar una base para mejorar la utilización de la batería, optimizar la gestión de la vida útil y el diseño a nivel del sistema". Dijo Chen Zhongwei.
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