전기차(EV) 배터리의 수명이 이전에 예상했던 것보다 최대 40% 더 길 수 있다는 새로운 연구 결과가 나왔습니다.
스탠포드 대학의 과학자들은 배터리의 수명 주기를 평가하는 방식을 변경함으로써 이러한 가능성을 발견했습니다. 즉, 일정한 방전 속도와 재충전을 포함하는 관례적인 테스트를 수행하는 대신 일상적인 정지 및 이동 조건에서 배터리를 평가했습니다.
교통 정체, 장거리 고속도로 여행, 짧은 도시 여행, 한동안 주차 유지 등 일반적인 실제 사용에 따른 배터리를 평가할 때 연구자들은 배터리가 이전 예측보다 훨씬 오래 지속될 수 있음을 발견했습니다.
월요일에 발표된 연구에 따르면 이러한 결과는 EV 소유자가 몇 년 동안 값비싼 배터리 팩을 교체하거나 새 자동차를 구입할 필요가 없을 수도 있음을 시사합니다. 자연 에너지에서.
스탠포드 Doerr School of Sustainability의 에너지 과학 및 공학 부교수인 선임 저자 Simona Onori는 “우리는 EV 배터리를 올바른 방식으로 테스트하지 않았습니다.”라고 말했습니다. 성명서에서.
“놀랍게도 빈번한 가속, 배터리를 약간 충전하는 제동, 상점에 들러 몇 시간 동안 배터리를 쉬게 하는 실제 운전은 우리가 생각했던 것보다 배터리를 더 오래 지속시키는 데 도움이 됩니다.”라고 Onori는 덧붙였습니다.
배터리 과학자와 엔지니어는 일반적으로 실험실에서 일정한 방전 속도와 재충전을 사용하여 새 배터리의 사이클을 테스트했다고 저자는 설명했습니다. 그런 다음 새로운 설계가 배터리 수명에 도움이 될 수 있는지 알아보기 위해 이 접근 방식을 여러 번 반복합니다.
그러나 Onori와 그녀의 동료들은 이것이 EV 배터리의 기대 수명을 예측하는 이상적인 접근 방식이 아니라고 판단했습니다. 이는 특히 중요한 발견입니다. 배터리는 여전히 새 EV 가격의 약 3분의 1을 차지하기 때문입니다.
결론을 도출하기 위해 연구원들은 표준 연속 방전부터 실제 주행 데이터를 모방한 동적 방전에 이르기까지 4가지 종류의 EV 방전 프로파일을 설계했습니다.
그런 다음 그들은 이러한 프로필에 걸쳐 2년 이상 동안 92개의 상업용 리튬 이온 배터리를 평가했습니다. 연구에 따르면 프로파일이 더 현실적일수록 EV 기대 수명이 더 높아진다고 합니다.
연구의 주요 발견 중 하나는 급격하고 짧은 EV 가속과 느린 성능 저하 사이의 상관관계였습니다. 즉, 페달을 세게 밟는 것이 반드시 노화 속도를 높이는 것은 아닙니다.
연구원들은 또한 상업용 차량 운영에서 발생하는 반복적인 충전-방전 주기로 인한 배터리 노화와 단순히 시간이 지남에 따라 발생하는 배터리 노화 사이의 몇 가지 주요 차이점을 확인했습니다.
수명 주기 노후화는 버스나 배달 밴과 같은 상업용 EV에서 더 큰 역할을 합니다. 이러한 차량은 “거의 항상 사용 중이거나 재충전 중”이기 때문입니다. 공동 저자이자 스탠포드 박사인 Alexis Geslin은 말했습니다. 성명서에서 재료 과학 및 공학을 전공하는 학생입니다.
Geslin은 “EV를 사용하여 출근하고, 자녀를 데리러 가고, 식료품점에 가지만 대부분 사용하지 않거나 심지어 충전하지 않는 소비자의 경우 시간이 노화의 주요 원인이 됩니다”라고 Geslin은 말했습니다.
연구원들은 앞으로 자동차 제조업체들이 새로운 발견을 활용하여 실제 환경에서 배터리 수명을 극대화하는 데 도움이 되도록 EV 관리 소프트웨어를 업데이트할 수 있다고 말했습니다.
현실적인 요구를 반영하는 새로운 유형의 배터리 화학 및 설계를 평가하는 것도 중요할 것이라고 공동 저자이자 에너지 과학 및 공학 박사후 연구원인 Le Xu는 덧붙였습니다.
Xu는 “연구자들은 이제 화학, 재료 및 세포 수준에서 추정되는 노화 메커니즘을 재검토하여 이해를 심화할 수 있습니다”라고 덧붙였습니다.
