Batterijen van EV's verouderen anders dan gedacht - gelukkig maar

Een onderzoek door de Stanford Universiteit in Californië onderzocht de levensduur van 92 lithium-ion accu's, zoals die in elektrische voertuigen worden gebruikt. Gedurende meer dan twee jaar werden verschillende laad- en ontlaadprofielen snel gesimuleerd om verschillen in de veroudering van de batterijcellen te analyseren.

Sommige accu's werden snel ontladen met een hoog vermogen en constante laadcycli, terwijl andere ter vergelijking werden onderworpen aan realistische laad- en ontlaadprofielen. Deze specifieke accu's kregen te maken met snelle ontlading (tijdens accelereren) en laag stroomverbruik (tijdens stoppen en rijden, langere stops of 's nachts parkeren). Onregelmatig opladen met verschillende stroomsterktes speelde ook een rol.

Tot verrassing van de onderzoekers verslechterde de gezondheid van de accu veel langzamer wanneer accu's dynamisch werden ontladen. Aan de hand van de verzamelde gegevens konden de onderzoekers tal van factoren identificeren die bijdragen aan een langere levensduur.

Eén zo'n factor is de korte en scherpe ontlading tijdens een typische acceleratie, bijvoorbeeld bij het wegrijden bij een stoplicht. Maar hier is het probleem: tot nu toe is de architectuur van batterijcellen ontworpen om zoveel mogelijk vlotte laadcycli mogelijk te maken.

De celstructuur en testprocedures heroverwegen

Het blijkt dat deze aanpak niet alleen niet overeenkomt met de werkelijkheid, maar ook contraproductief is, aangezien we de positieve effecten van het gebruik van EV-batterijen zoals we dat normaal in het echte leven doen, onderschat hebben. Om te begrijpen hoe significant deze effecten zijn, kunnen we kijken naar de gegevens over het aantal laadcycli dat nodig is om de accucapaciteit terug te brengen tot 85% (meestal na 10 tot 15 jaar gebruik). Een gelijkmatig ontladen batterij haalde ongeveer 900 laadcycli, terwijl een dynamisch ontladen batterij (een realistischer scenario) 1200 laadcycli overleefde voordat de opgegeven limiet werd bereikt.

Volgens het onderzoek kunnen we door ons te richten op dergelijke ontladingsprofielen nog betere resultaten behalen zonder de fundamentele architectuur of structuur van accu's te hoeven wijzigen. Niettemin, zelfs met een conservatief geschatte actieradius van 250 km per lading, zouden 1200 cycli zich vertalen in een totaal kilometrage van 300.000 km. Er is nog meer ruimte voor verbetering.