激烈驾驶让电动车电池老化加快,容量损失可达温和驾驶的2.5倍

被前车磨磨蹭蹭堵住,确实让人着急,但小心开车终归有它的道理。开车像赶时间一样猛冲猛刹,会加速车辆的磨损,这一点早已众所周知。对电动车车主来说,可能还有额外的担忧:一项针对真实行驶数据的分析显示,激烈驾驶会加速电池老化,而且幅度相当可观。最激烈的驾驶风格造成的电池容量损失,约为最省电的环保驾驶风格的2.5倍。
这项研究由中国上海电机学院的研究团队完成,论文发表在《科学报告》上。团队写道,结果表明,优化驾驶风格是缓解动力电池老化、延长循环寿命的有效途径。
随着电动汽车销量在全球攀升,为其供电的锂离子电池在全球车队中的地位越来越重要。锂离子电池不会在充放电一定次数后突然报废,而是随时间推移逐渐失去存储电量的能力。一辆原本拥有100%可用容量的电动车,最终可能只保留80%。这意味着满电续航缩短,电池老化还会影响性能和车辆残值。电池虽然可以更换,但价格不菲,约占整车零售价的四分之一。
一部分电池老化属于正常现象,是时间和使用使然。但研究人员Hao Cheng、Zhongwei Gu和Wangqiang Gao想知道,其中有多少能归因于驾驶风格。他们分析了2022年广州15辆电动车一整年的真实行驶数据。这些车全年在城市、郊区和高速路况下行驶,每10秒记录一次使用数据。研究者把数据整理成60秒一段,包含车速、电池电流、荷电状态、电压和温度,据此把驾驶方式归为五类。最平稳的一类是环保驾驶,最激烈的一类会从电池抽取极高的电流,包括在较低车速下反复要求大扭矩。
研究者没有简单寻找加速与电池应力之间的相关性,而是开发了一个机器学习框架,把驾驶行为与起始荷电状态、温度、怠速时间等其他影响老化的因素区分开。极端情况下,最激烈的驾驶风格给电池造成的即时老化应力是环保驾驶的18.4倍。随后,他们又把每种驾驶风格的特征输入电池老化模型,估算充放电1000次循环后的容量损失。结果相当惊人:最平稳的驾驶风格损失21.15%的最大容量,最激烈的风格则损失53.22%。
差别来自急加速、急减速和对电池电流的过度索取。两组车的平均车速相近,但极端激烈驾驶组的平均RMS电流为66.02安培,环保驾驶组只有20.56安培。研究者还模拟了其他行驶数据不变、只把驾驶风格从激烈改为环保的情形,电池的短期应力下降了91.3%。
需要说明的是,1000次循环后的退化率只是预测,团队并没有任何驾驶组跑完1000次循环的实测数据。不过,分析的多条线索都指向同一方向:对电池索取越多,它老化得越快。眼下,电动车车主想延长这块昂贵电池的寿命,不妨把踩油门的右脚放轻些。