驚き: EV バッテリーの寿命はこれまで考えられていたよりも長い可能性があります

世界は、ハイテク商品と採掘活動を特徴とする新たな「エレクトロデジタル時代」に向けて真っ先に突き進んでいます。新興の電気自動車車両に電力を供給する、資源を大量に消費する大型のリチウムイオン電池は、すでに世界の鉱物サプライチェーンに負担をかけています。昨年、世界中で販売された自動車の 5 台に 1 台近くが電気自動車であり、この割合は今後数年間で急速に増加すると予想されています。自動車メーカーも政府も同様に、これらの電池の製造に必要なリチウム、コバルト、その他の「重要な鉱物」の強化を急いでいる。

しかし、新しい研究によると、これらのバッテリーは寿命が短く、本質的に消耗品であるとかつて考えられていましたが、実際には予想よりも大幅に長持ちする可能性があります。場合によっては、EV が適切に手入れされていれば、化石燃料を使用したEV よりも寿命が長くなる可能性もあります。これは潜在的に良いニュースだ。寿命の長い EV は、世界的な需要の増加に対応するために必要なコンポーネントを製造するメーカーの時間を稼ぐ可能性がある。

本日のジャーナルに発表された新しい発見l 自然エネルギー SLAC-スタンフォード電池センターの研究者らは、EVの電池は実際には以前の予測より約3分の1長く持続する可能性があると示唆している。つまり、ドライバーは今後数年間、バッテリーを交換せずに最新のEVを運転し続ける可能性があるということです。研究者らは、バッテリー寿命の推定値における衝撃的な差異は、業界標準となった根本的に非現実的なテスト環境に起因していると指摘しています。研究者らは、ドライバーが実際に日常的にEVを使用する方法により近いと研究者らが主張する方法でバッテリーを2年間テストしたところ、バッテリーの期待寿命が大幅に向上した。

スタンフォード大学准教授で論文の上級著者であるシモナ・オノリ氏は声明で、「われわれはEV用バッテリーを正しい方法でテストしていない」と述べた。 「驚いたことに、頻繁に加速したり、バッテリーを少し充電するブレーキをかけたり、店に立ち寄るために停止したり、一度に何時間もバッテリーを休ませたりする実際の運転は、業界標準のラボに基づいて考えられていたよりもバッテリーを長持ちさせるのに役立ちます」テスト。」

SLAC-スタンフォードバッテリーセンターはウェブサイトで、気候変動に対処する取り組みとして、最終的な目標は「バッテリーおよびエネルギー貯蔵技術の大規模な展開を加速する」ことであると述べている。この研究論文は主に、米国科学財団大学院研究フェローシップ プログラムとスタンフォード シェブロン エネルギー フェローシップから資金提供を受けました。

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より「現実的な」運転によりバッテリーの劣化が減少しました

研究者らは、2年間にわたって92個の市販リチウムイオンEVバッテリーを4種類の異なる運転プロファイルでテストした。業界標準のアプローチでは、「一定の割合」が使用されます。 [battery] 放電」した後、すぐに再充電してください。現実の世界では、これは、バッテリーがほぼ完全になくなるまで車を運転し、その後完全に充電するためにプラグを差し込むようなものです。この継続的なバッテリーの消費と再充電のプロセスは、ほとんどの人がスマートフォンを使用する方法に似ています。

しかし、実際に車を使用しているドライバーの数はそれほど多くありません。研究者らは、EV所有者は職場や街中への行き帰りに短時間で車を運転するため、充電せずに数日、場合によっては1週間も過ごす可能性があると指摘している。研究者らは、運転プロファイルの 1 つで、より現実的で周期的な運転方法を表現しようと試みました。最終的に、より現実的なプロファイルにより、バッテリー寿命が最大 38% 延長されました。

「この研究は、現実的な使用条件下で電池をテストすることの重要性を示しており、実験室で広く採用されている定電流放電の慣習に挑戦している」と研究者らは論文で述べている。

この調査結果は、どのような運転がバッテリーの劣化を早めるかについての一般的な想定と矛盾しているようです。多くのドライバーは、急加速や急ブレーキは定常運転よりも早くEVのバッテリーを劣化させると信じているが、研究者らは、急加速や急ブレーキが実際にはバッテリーの劣化を遅らせる可能性を示唆する相関関係をデータから発見した。リードフットでペダルを強く踏み込んでも、バッテリーの劣化が早まる様子はありませんでした。むしろ逆効果だったかもしれない。

「通勤、子供のお迎え、食料品店への買い物にEVを使用している消費者にとって、EVをほとんど使用しておらず、充電すらしていない消費者にとって、時間はサイクリングよりも老化の主な原因になります」とスタンフォード工学部博士課程の学生であり、論文の共著者アレクシス・ゲスリン氏は声明でこう述べた。

中古電気自動車はこれまで考えられていたよりも実用性があるかもしれない

この調査結果は、新型EVは以前のバージョンよりも長持ちする可能性があるという、増え続ける楽観的な研究に基づいている。テレマティクス企業 Geotab による 5,000 個の EV バッテリーの最近の分析。 有線、 バッテリーは平均して年間約 1.8% 劣化することがわかりました。これは、2019 年に調査された古い EV の平均バッテリー劣化率 2.3% と比較されます。これらの調査結果は、バッテリー管理システムが改善されていることを示唆しています。現在購入された EV 車両は理論上 20 年間使用できるとの試算もあり、これは内燃エンジンを搭載した一部の車両よりも長い寿命です。

車の所有者が実際に同じ車をそれほど長期間使用するかどうかはまだわかりません。特に米国の道路を走る車の平均年齢は例年よりも高くなっていますが、この傾向は EV に完全には反映されていません。 EVのコストが徐々に下がり、より多くのドライバーが従来の内燃エンジンから切り替えることで状況が変わる可能性はある。 EVの寿命が長くなれば、現在新しい鉱物や電池施設の開設を競っている世界のサプライチェーンへの負担が軽減される可能性がある。