לפי מחקר של מדענים מאוניברסיטת סטנפורד, סוללות בכלי רכב חשמליים יכולות להחזיק עד 40 אחוז יותר מכפי שחזו בעבר. על פי הממצאים, פעולת נהיגה שגרתיות של רכבים חשמליים, כולל "עצירות ונסיעות" בתדירות עצימה, הציגו שיעור נמוך יותר של בלאי לעומת בלאי אחיד שמנוהל או מנוטר במעבדה.
ב"מבצע עצור וסע אמיתי", מתכוונים החוקרים בין היתר לעומס תנועה כבד, שילוב של נסיעות ארוכות וקצרות ובעיקר חניה או עמידה ממושכת. בשימוש בדרך זו, סוללות, כפי שצויין יכולות להחזיק עד 40 אחוז יותר ממה שהניחו בעבר, אומרים מחברי המחקר. אי לכך, בדיקות המעבדה לוידוא שרידותן, שהיו בשימוש תדיר עד היום אינן מדויקות דיו כדי לחזות את תוחלת החיים של מצברים לרכב חשמלי.
"להפתעתנו, בתנאי נהיגה בעולם האמיתי עם האצה, בלימה, עצירה ושעות מנוחה תכופות, הסוללות מחזיקות מעמד זמן רב יותר ממה שציפינו בהתבסס על בדיקות מעבדה סטנדרטיות", אמרה סימונה אונורי, מחברת ראשית ופרופסור למדעי האנרגיה, הנדסה בבית הספר לקיימות בסטנפורד.
צילום: יצרן, ADAC
עבור מערך הניסוי, החוקרים תכננו ארבעה סוגים של פרופילי פריקה עבור כלי רכב חשמליים, מפריקה קבועה דמוית מעבדה, ועד לפריקה דינמית המבוססת על נתוני נהיגה אמיתיים. לאחר מכן הם בדקו 92 סוללות ליתיום-יון במשך שנתיים עם פרופילי פריקה מובחנים. "ככל שהפרופילים שיקפו בצורה מציאותית יותר את התנהגות הנהיגה בפועל, כך תוחלת החיים של הסוללות גבוהה יותר", הייתה התוצאה.
הזדקנות מול ממד הזמן
צוות המחקר בדק גם את ההבדלים בין הזדקנות הסוללה הנובעת משימוש רב ומחזורי טעינה ופריקה רבים, לבין הזדקנות הסוללה לאורך זמן ללא שימוש. "אנחנו, מהנדסי הסוללות הנחנו שהזדקנות מחזורית חשובה יותר מהזדקנות הקשורה לזמן", מסבירה אלכסיס גסלין, אחת משלושת הכותבים הראשיים של המחקר ודוקטורנטית במדעי החומרים והנדסה ומדעי המחשב. "אבל עבור צרכנים שמשתמשים ברכבי החשמל הפרטיים שלהם כדי לנסוע לעבודה, לאסוף את ילדיהם או ללכת למכולת, אבל בעיקר מחנים אותם או אפילו מטעינים אותם, הזמן הוא הגורם העיקרי להזדקנות."
החוקרים הגיעו לסברה, כי התוצאות רלוונטיות במיוחד עבור יצרני רכב, אשר יכלו כעת לעדכן את תוכנת ניהול הסוללות שלהם כדי למקסם את חיי השירות של הסוללה בתנאים אמיתיים. "בעתיד, יהיה חשוב מאוד להעריך כימיה ועיצובים חדשים של סוללות עם פרופילי ביקוש מציאותיים", אומרים המדענים.
בשלב הבא, הם עצמם שואפים לסקור את מנגנוני ההזדקנות ברמת הכימיה, החומרים והתאים על מנת לקבל תמונה ברורה יותר. זה אמור להקל על פיתוח אלגוריתמי בקרה המייעלים את השימוש במבנה הסוללות הקיימות.
