แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีอายุการใช้งานยาวนานกว่าที่คาดไว้

ผลการวิจัยใหม่จาก SLAC-Stanford Battery Center (ความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัย Stanford และ SLAC National Accelerator Laboratory) แสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้ในสภาวะจริง เช่น การจราจรหนาแน่น การเดินทางระยะไกล การเดินทางในเมืองระยะสั้น และการจอดรถเป็นเวลานาน สามารถใช้งานได้นานกว่าที่คาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้ประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์

ซึ่งหมายความว่าเจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าอาจไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ราคาแพงหรือซื้อรถใหม่เป็นเวลาหลายปี

วิธีทดสอบแบตเตอรี่ก่อนหน้านี้ไม่แม่นยำ

ก่อนหน้านี้ นักวิจัยมักทดสอบอายุการใช้งานแบตเตอรี่ในห้องแล็ปโดยการชาร์จและปล่อยประจุที่อัตราคงที่ซ้ำๆ กัน

อย่างไรก็ตาม การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Energy เมื่อวันที่ 9 ธันวาคม พบว่าการทดสอบดังกล่าวไม่เหมาะสำหรับการคาดการณ์อายุการใช้งานแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าในระหว่างการใช้งานในชีวิตประจำวัน เช่น การเดินทางไปทำงาน การหยุดที่ร้านค้า หรือการจอดรถเป็นเวลานาน

รถยนต์ไฟฟ้า
ในสภาวะโลกแห่งความเป็นจริง มีหลายปัจจัยที่สามารถช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าได้ ภาพ: Vinfast

ความประหลาดใจที่น่ายินดี

นักวิจัยได้ออกแบบรูปแบบการคายประจุแบตเตอรี่สี่แบบที่แตกต่างกัน ตั้งแต่รูปแบบการคายประจุแบบคงที่ไปจนถึงแบบไดนามิก โดยอ้างอิงจากข้อมูลการขับขี่ในโลกแห่งความเป็นจริง พวกเขาทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์ 92 ก้อนเป็นเวลาสองปี และพบว่ารูปแบบการคายประจุที่สะท้อนพฤติกรรมการขับขี่ในโลกแห่งความเป็นจริงได้ใกล้เคียงมากเท่าไร อายุการใช้งานแบตเตอรี่ก็จะยิ่งยาวนานขึ้นเท่านั้น

อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าปัจจัยต่างๆ เช่น การเร่งความเร็วอย่างรวดเร็ว การเบรกกะทันหัน ซึ่งเป็นการชาร์จแบตเตอรี่เพียงบางส่วน และระยะเวลาที่ไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน ล้วนทำให้แบตเตอรี่สึกหรอช้า ตัวอย่างเช่น การเร่งความเร็วอย่างกะทันหันในช่วงเวลาสั้นๆ จะไม่ทำให้แบตเตอรี่เสียหายอย่างที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ และอาจช่วยให้แบตเตอรี่ใช้งานได้นานขึ้นด้วยซ้ำ

สาเหตุหลัก 2 ประการที่ทำให้แบตเตอรี่สึกหรอ

ทีมยังได้แยกความแตกต่างระหว่างการสึกหรออันเนื่องมาจากรอบการชาร์จและการปล่อยประจุหลายรอบและการสึกหรอตามธรรมชาติตามกาลเวลา

เนื่องจากมีการใช้รถยนต์ไฟฟ้าเพื่อการเดินทางหรือการซื้อของชำทุกวัน เวลาที่ไม่ได้ใช้รถจึงเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพ มากกว่าจำนวนรอบการชาร์จ-ปล่อยประจุ

แอปพลิเคชันและอนาคต

ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าผู้ผลิตรถยนต์สามารถอัปเดตซอฟต์แวร์จัดการแบตเตอรี่เพื่อปรับอายุการใช้งานแบตเตอรี่ให้เหมาะสมที่สุดภายใต้เงื่อนไขการใช้งานจริง ในเวลาเดียวกัน นักวิจัยสามารถพัฒนาการออกแบบและอัลกอริทึมการควบคุมแบตเตอรี่ขั้นสูงมากขึ้นโดยอิงจากการค้นพบเหล่านี้

ที่น่าสังเกตคือ การวิจัยนี้เปิดโอกาสให้นำหลักการเดียวกันไปใช้กับอุปกรณ์กักเก็บพลังงานอื่น ๆ เช่นเดียวกับวัสดุและอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์กายภาพ เช่น พลาสติก แก้ว เซลล์แสงอาทิตย์ และชีววัสดุในชิ้นส่วนปลูกถ่าย ไม่ใช่แค่แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าเท่านั้น

“ผลงานนี้เน้นย้ำถึงพลังของการผสมผสานสาขาเฉพาะทาง เช่น วิทยาศาสตร์วัสดุ การสร้างแบบจำลอง และการเรียนรู้ของเครื่องจักร เพื่อขับเคลื่อนการสร้างสรรค์นวัตกรรม” นักวิจัย Simona Onori กล่าว

(ตามรายงานของ Stanford)

เราเรียนรู้อะไรได้บ้างจากประเทศอันดับ 1 ในการซื้อรถยนต์ไฟฟ้าที่ทำให้มหาเศรษฐี Elon Musk เคารพเรา? นอร์เวย์ถือเป็นตัวอย่างที่โดดเด่นของการเปลี่ยนแปลงไปสู่ระบบขนส่งที่ยั่งยืน คนนอร์เวย์ซื้อรถยนต์ Tesla เป็นจำนวนมากจน Elon Musk แสดงความชื่นชมต่อประเทศที่สนับสนุนรถยนต์ไฟฟ้า