خودروهای برقی (EV) نماد آینده حملونقل و راهی برای کاهش آلایندگی هستند، اما این تحول نگرانیهای جدیدی را نیز در مورد نگهداری باتری ایجاد کرده است. یکی از دغدغههای اصلی این است که آیا استفاده مکرر از شارژ سریع DC عمر باتری را کاهش میدهد یا خیر. در حالی که در گذشته این نگرانی وجود داشت که شارژ سریع به طور مداوم ممکن است ظرفیت باتری را کاهش دهد، تحقیقات جدید این باور را به چالش کشیده است، بهویژه در باتری هایی که به سیستمهای مدیریت باتری پیشرفته مجهز هستند.
یافتههای جدید درباره تأثیر شارژ با سرعت بالا
محققان شرکت Recurrent دادههای بیش از ۱۳ هزار خودروی برقی را بررسی کردند تا تأثیر شارژ سریع مکرر را ارزیابی کنند. بر خلاف پیشبینیهای آزمایشگاهی، دادههای واقعی از بیش از ۱۶۰ هزار رویداد شارژ نشان داد که تفاوت قابل توجهی در کاهش ظرفیت باتری بین خودروهایی که بهطور مکرر شارژ سریع میشوند و خودروهایی که کمتر این روش را استفاده میکنند، وجود ندارد. البته این مطالعه بیشتر بر خودروهای جدیدتر (از سال ۲۰۱۸ به بعد، عمدتاً از ۲۰۲۱) متمرکز بوده و تنها ۵ تا ۶ سال استفاده را پوشش میدهد. بنابراین، اثرات بلندمدت شارژ سریع همچنان نامشخص است. تمام باتریهای لیتیوم-یونی به مرور زمان کاهش ظرفیت پیدا میکنند، اما دادهها نشان میدهد که باتریهای تسلا – چه با شارژ سریع و چه بدون آن – همان میزان کاهش ظرفیت مورد انتظار را دارند. عوامل محیطی مانند زمین و شرایط آبوهوایی نیز میتوانند بر کاهش ظرفیت در دنیای واقعی تأثیر بگذارند.
چگونه خودروهای برقی مدرن از باتریها محافظت میکنند؟
پیشرفت در سیستمهای مدیریت باتری (BMS) و سیستمهای مدیریت حرارتی (TMS) باعث شده که خودروهای برقی مدرن بتوانند شارژ سریع را بدون کاهش قابل توجه عمر باتری تحمل کنند.
– سیستم مدیریت باتری (BMS): این سیستم ولتاژ، جریان و دمای هر سلول باتری را بهصورت لحظهای نظارت و تنظیم میکند تا از گرمای بیش از حد و شارژ اضافی جلوگیری کند.
– سیستمهای مدیریت حرارتی (TMS): این سیستمها، از جمله سیستمهای خنککننده مایع یا حتی تهویه مطبوع، باتری را در دمای مطلوب نگه میدارند و فشار ناشی از شارژ سریع را کاهش میدهند.
علاوه بر این، نوع شیمی باتری نقش مهمی دارد. باتریهای لیتیوم آهن فسفات (LFP) که اخیراً محبوبتر شدهاند، در برابر شارژ به روش سریع بسیار مقاوم هستند. در مقابل، باتریهای نیکل-منگنز-کبالت (NMC) در شرایط گرمایی حساستر هستند.
چه زمانی شارژ با سرعت بالا میتواند به باتری آسیب بزند؟
شارژ سریع معمولاً برای بیشتر خودروهای برقی ایمن است، اما در برخی شرایط میتواند عمر باتری را کاهش دهد:
- دمای شدید: شارژ در هوای بسیار گرم یا سرد بدون آمادهسازی باتری میتواند فشار بیشتری وارد کند.
- شارژ در حالتهای نامناسب: شارژ باتری پس از تخلیه ی کامل و یا شارژ تا نزدیک به ۱۰۰ درصد است، میتواند آسیب بیشتری برساند.
- استفاده مکرر: خودروهایی که روزانه چندین بار شارژ میشوند، ممکن است کاهش ظرفیت بیشتری را تجربه کنند.
آینده شارژ با سرعت بالا
تحقیقات اخیر نشان میدهد که شارژ سریع مکرر ممکن است به اندازهای که قبلاً تصور میشد به باتریهای خودروهای برقی آسیب نرساند. پیشرفتهای فناوری، از جمله سیستمهای مدیریت پیشرفته، شیمی مقاومتر باتریها و شارژرهای فوق سریع، شارژ خودروهای برقی را سریعتر، ایمنتر و کارآمدتر میکند. با توسعه باتریهای لیتیوم-یونی، جامد و گوگرد-لیتیوم و زیرساختهای هوشمند شارژ، آیندهای روشنتر برای خودروهای برقی در انتظار است.
برای ارجاع به منبع، کلیک نمایید.
بیشتر بخوانید:
- فناوریهای شارژ خودروهای الکتریکی: رویکردها و آخرین پیشرفتها
- شارژ باتری در سه دقیقه – شبکه باتری نانو ایران