Zusammenfassung:
Am 26. erfuhr der Reporter vom Dalian Institute of Chemical Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dass das Forscherteam Chen Zhongwei von der Abteilung Power Battery and System Research des National Key Laboratory of Energy Catalytic Conversion zusammen mit dem Team von Professor Zou Changfu von der Chalmers University of Technology in Schweden, dem Beijing Institute of Technology und verwandten Forschungsteams von Jikrypton Technology Europe neue Fortschritte bei der Erforschung der tatsächlichen Situation erzielt hat Betriebsverschlechterung und Ressourcennutzung von Energiebatterien für Elektrofahrzeuge.
Basierend auf langfristigen Daten zum tatsächlichen Fahrzeugbetrieb erstellte das Forschungsteam eine Batteriezellen-Alterungsdiagnose im Flottenmaßstab und ein umfassendes Leistungsbewertungsrahmenwerk. Das System zeigte quantitativ die Auswirkungen von Zellinkonsistenzen auf den Gesundheitszustand, die verfügbare Leistung, die Lebensdauer, die Leistungsfähigkeit und die Energieressourcennutzung des Akkupacks auf. Relevante Forschungsergebnisse wurden kürzlich in „Nature·Energy“ veröffentlicht.
Eine einzelne Verschlechterung schränkt die Leistung des gesamten Power-Akkus ein. Foto von der befragten Einheit bereitgestellt
Batteriepakete für Elektrofahrzeuge sind in der Regel aus mehreren Einzelzellen aufgebaut. Selbst wenn sie sich im selben Batteriesatz befinden, können verschiedene Zellen aufgrund von Unterschieden bei Rohstoffen, Herstellungsprozessen, Gruppenzuordnung, lokaler Temperaturverteilung und tatsächlichen Betriebsbedingungen allmählich unterschiedliche Alterungsraten aufweisen. Dies führt dazu, dass der Akku einen typischen „Fasseffekt“ aufweist. Beim Laden erreichen die Zellen mit geringerer Kapazität zuerst die obere Spannungsgrenze; Beim Entladen und Hochleistungsbetrieb berühren die Zellen mit größerem Innenwiderstand als erste die Sicherheitsgrenze; Wenn die Zellen mit der schnellsten Alterung die Ausmusterungsschwelle erreichen, muss häufig der gesamte Batteriesatz vorzeitig aus dem Verkehr gezogen werden.
Als Reaktion auf dieses Problem führte das Forschungsteam Untersuchungen zu langfristigen Daten zum tatsächlichen Fahrzeugbetrieb durch, die elektrische Personenkraftwagen mit ternären Lithiumbatterien und Elektrobusse mit Lithiumeisenphosphatbatterien umfassten. Die entsprechenden Fahrzeuge sind seit mehr als drei Jahren im Einsatz und die Gesamtfahrleistung der Fahrzeuge beträgt bis zu 300.000 Kilometer.
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass in der untersuchten Passagierflotte die Gesundheitsunterschiede zwischen Einheiten in der unteren Kilometerleistungsstufe im Allgemeinen geringer sind; Wenn die Gesamtfahrleistung etwa 170.000 Kilometer übersteigt, treten in vielen Fahrzeugen einzelne Einheiten in die Phase der beschleunigten Alterung ein und die Unterschiede zwischen den Einheiten nehmen deutlich zu. Weitere Berechnungen zeigen, dass unter Berücksichtigung der Auswirkungen des vorzeitigen Ruhestands und des inkonsistenten Ladezustands die Nutzung der Energieressourcen von elektrischen Pkw- und Bus-Batteriepaketen über die gesamte Lebensdauer nur 80,7 % bzw. 72,9 % beträgt. Mit anderen Worten: Wenn die schwächste Zelle den gesamten Batteriesatz dazu zwingt, den Ruhezustand zu erreichen, sind etwa 19,3 % bzw. 27,1 % der potenziellen Energieressourcen immer noch nicht vollständig genutzt.
„Untersuchungen zeigen, dass die Leistung und Lebensdauer von Batteriepaketen für Elektrofahrzeuge nicht nur durch den durchschnittlichen Alterungsgrad der Zellen bestimmt werden, sondern durch eine kleine Anzahl beschleunigter alternder Zellen erheblich eingeschränkt werden können. Durch die Quantifizierung dieses Effekts der „schwächsten Zelle“ unter realen Betriebsbedingungen kann dies eine Grundlage für die Verbesserung der Batterieauslastung, die Optimierung des Lebensdauermanagements und des Designs auf Systemebene bieten.“ sagte Chen Zhongwei.
Kommentare