Beter dan verwacht
Mensen met een elektrische auto kunnen mogelijk veel langer gebruik maken van de originele accu dan eerder werd aangenomen. Nieuw onderzoek van Stanford University toont aan dat de levensduur van accu’s voor elektrische voertuigen (EV’s) zo’n 40 procent langer is dan eerdere schattingen deden vermoeden.
De studie ontdekte dat traditionele testmethoden voor accu’s niet overeenkomen met het daadwerkelijke rijgedrag van automobilisten. Waar in laboratoria accu’s doorgaans op een uniforme manier worden opgeladen en ontladen, blijkt het gedrag van bestuurders in de praktijk veel diverser. Auto’s staan vaak stil, maken korte ritten, rijden lange stukken op de snelweg en accelereren bij het inhalen. Om een realistischer beeld te krijgen, testten de onderzoekers 92 lithium-ionaccu’s gedurende meer dan twee jaar met vier verschillende methoden, variërend van standaard laboratoriumproeven tot simulaties die echt rijgedrag nabootsen. Hoe beter de testmethoden overeenkwamen met het werkelijke gebruik, hoe langer de accu’s bleken mee te gaan.
Accelereren is geen probleem
Een opvallende bevinding was dat stevig accelereren geen schade toebrengt aan de accu’s. Sterker nog, het lijkt de levensduur juist te verlengen. Dit staat haaks op eerdere aannames.
We hebben accu’s van EV’s niet op de juiste manier getest.
Hoofdauteur Simona Onori
Simona Onori, hoofdauteur van de studie, publiceerde in Nature Energy. “Tot onze verrassing blijkt dat dagelijks rijden met accelereren, regeneratief remmen, stilstand en lange pauzes gunstig is voor de levensduur van accu’s, in tegenstelling tot wat standaard laboratoriumtests laten zien.”
Stilstand speelt een grotere rol
De onderzoekers onderzochten ook twee manieren waarop accu’s verouderen: door gebruik en door tijd. Net zoals batterijen in een ongebruikte afstandsbediening slijten, verliezen ook EV-accu’s capaciteit als de auto stilstaat. Voor particulieren blijkt deze ‘tijdsslijtage’ zelfs belangrijker dan de slijtage door gebruik. Omdat auto’s het grootste deel van de dag stilstaan, wordt tijd de dominante factor. “Voor consumenten die hun EV voornamelijk gebruiken voor woon-werkverkeer, boodschappen en korte ritten, maar deze vaak niet opladen, blijkt tijd een grotere impact te hebben dan het aantal laadcycli,” legt mede-auteur Alexis Geslin uit. Voor commerciële voertuigen, zoals bussen en bestelwagens, blijft slijtage door intensief gebruik echter de grootste factor.
Perfecte timing
Deze resultaten komen op een gunstig moment. Hoewel de kosten van accu’s in de afgelopen jaren flink zijn gedaald, blijft een accu vervangen een grote uitgave. Door accu’s langer mee te laten gaan, wordt elektrisch rijden aantrekkelijker, vooral voor mensen die twijfelen vanwege de hoge kosten. Autofabrikanten kunnen de inzichten bovendien direct toepassen door de software van accubeheersystemen te optimaliseren. Dit kan bijdragen aan een nog langere levensduur van accu’s.
Brede toepasbaarheid
De onderzoekers benadrukken dat hun bevindingen niet alleen van belang zijn voor elektrische auto’s. Hun methode kan ook worden ingezet om veroudering van andere materialen en apparaten te analyseren, zoals kunststoffen, zonnecellen en medische implantaten. Daarnaast kunnen nieuwe accu-ontwerpen beter worden afgestemd op realistisch gebruik. “Het evalueren van accu-ontwerpen onder realistische omstandigheden is cruciaal,” stelt mede-auteur Le Xu. “Hierdoor kunnen we verouderingsprocessen herzien en geavanceerde algoritmen ontwikkelen voor efficiëntere batterij-architecturen.”
Bronmateriaal: Nature.com
