為電動汽車提供能量的電池是必要的。但是,在日常生活中開車多長時間仍然是一個複雜的問題。實驗室中的大多數測試都使用基本的充電程序和基本釋放 – 電力以固定速度流動的方法 – 與在現實世界中駕駛車輛的方式不符。科學家檢查了改善電池預測並延長其壽命的目標通知,科學家檢查了這些原始方法是否反映了真實的一天 – 日期駕駛。
標準Simona Onori大學和William Chueh博士的研究人員研究了電池對能源需求的響應以及在汽車開始停止或使用電力來製動康復康復時所經驗的經驗,這在減速過程中可以恢復能量。他們在自然能源期刊中共享的發現,可以解決如何測試電池的假設問題。
Onori博士和Chueh博士對電池進行了測試,這些電池被廣泛使用,包括數十種不同的駕駛情況,包括真實的交通數據和計算機模擬旅行的形式。這些實驗需要幾個月的時間,並且被設計成看起來像是人們駕駛員的駕駛方法,例如在城市中導航或在高速公路上巡遊。他們發現的是出乎意料的 – 在多種駕駛條件下使用的方法比使用穩定和不變的能量所需的時間要長。在駕駛方面,這意味著在必須更換電池之前,汽車將走得更遠。
“我們發現,與釋放穩定趨勢相比,動態循環 – 充電和解放 – 增加了很多電池壽命。” Onori博士更清楚地解釋了這種效果,當電池從電池中拔出的電源將減少時。該研究還表明,測試期間使用穩定的能量模型通常對電池持續多長時間過於悲觀。
教育中最重要的事情可能是改變車輛在不同時期使用的能量量,尤其是在放慢或停止期間,對電池產生了巨大影響。借助計算機模型,這些模型易於解釋模擬現實世界的數字工具。 – 團隊指出,這些緩慢而溫和的波動可以幫助電池更健康。 Chuh博士說:“這項工作對於評估新電池的組合以及具有逼真的負載配置文件的設計非常重要,這是日常活動中可以看到的能量使用形式,重點是回顧我們的理解。
該結果不僅是長期以來使用的實驗室方法的挑戰,而且還指出了一種更好的方法來設計和維護電池的方法,通過研究日常生活中的驅動方式如何影響電池的磨損,開發人員可以創建使用這些自然益處的智能係統,而Chuh博士和Chuh博士則可以結束“動態自行車騎行並不能加快污染的效果;但會促進啟發;但會增強效率;
使用反映現實世界中駕駛的測試方法的更改可能會導致重要差異。由於使用電池能量的工具和車輛在日常生活中變得越來越普遍,因此 – 深度數據可以幫助創建更長的能源解決方案並更有效地工作。
參考期刊
Geslin A.,Xu L.,Ganapathi D.,Moy K.,Chueh WC,OnoriS。 “動態自行車騎行有助於提高電池壽命。”自然能量,2025年; 10:172-180命中: https://doi.org/10.1038/s41560-024-01675-8
關於作者
Simona Onori博士 是能源系統和電池管理領域的領先專家,目前是斯坦福大學的協會,她的研究重點是創建電力儲存系統的控制模型和診斷,化學物質,特別強調了電動汽車中使用的鋰離子電池和可再生能源。她參與了算法的開發,這些算法通過結合現實世界中的信息來提高電池和效率。 Onori博士獲得了許多享有聲望的獎項,並在她的跨學科中被接受。她的工作經常發表在領先的能源期刊上,並影響了汽車技術和垃圾行業的實踐。除了獲得教育成功之外,她還熱情地支持了可持續的運輸和諮詢清潔能源領域的工程師和科學家。

威廉·謝博士 是斯坦福大學著名的材料科學家兼副教授,他還是斯坦福大學的能源和能量轉化的領導者。他關於下一代儲能材料開發的研究中心,重點是高端固體電池和鋰離子技術。 Chueh博士將實驗的方法與由數據驅動的方法結合在一起,以理解和提高能量系統的效率和壽命。他的工作對電池的未來很有用,並導致與教育機構和領先的技術公司合作。他的先驅被接受,他很榮幸,包括專業和友誼獎。 Chuh博士還是SLAC國家速度加速實驗室的合作夥伴,他參與了國家能源研究的主動性。他是創新的發明者,他是支持世界可持續發展目標的現實世界中基礎科學與能源解決方案一體化的擁護者。