Un estudio del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC de la Universidad de Stanford (Stanford-SLAC) concluye que la conducción en condiciones reales de arranque y parada de vehículos eléctricos (VE) beneficia a las baterías más que el uso constante simulado en casi todas las pruebas de laboratorio de nuevos diseños de baterías.
Las baterías de los vehículos eléctricos, sujetas al uso normal de los conductores en el mundo real, podrían durar aproximadamente un tercio más de lo que los investigadores generalmente han pronosticado, según este estudio publicado Nature Energy. Esto sugiere que el propietario de un vehículo eléctrico típico puede no necesitar reemplazar el costoso paquete de baterías o comprar un automóvil nuevo durante varios años más.
Casi siempre, los científicos e ingenieros especializados en baterías han probado el ciclo de vida de los nuevos diseños de baterías en laboratorios utilizando un ritmo constante de descarga seguido de recarga. Repiten este ciclo rápidamente muchas veces para saber rápidamente si un nuevo diseño es bueno o no en cuanto a la expectativa de vida, entre otras cualidades.
Según el estudio esta no es una buena manera de predecir la expectativa de vida de las baterías de los vehículos eléctricos, especialmente para las personas que poseen vehículos eléctricos para sus desplazamientos diarios.
Tipos de descarga basada en la conducción real
Los investigadores diseñaron cuatro tipos de perfiles de descarga de vehículos eléctricos, desde la descarga constante estándar hasta la descarga dinámica basada en datos de conducción reales. El equipo de investigación probó 92 baterías de iones de litio comerciales durante más de dos años en todos los perfiles de descarga. Al final, cuanto más realistas eran los perfiles para reflejar el comportamiento de conducción real, mayor era la expectativa de vida de los vehículos eléctricos.
El estudio concluye que varios factores contribuyen a la inesperada longevidad. Un algoritmo de aprendizaje automático entrenado con todos los datos que recopiló el equipo ayudó a desentrañar los impactos de los perfiles de descarga dinámicos en la degradación de la batería.
Por ejemplo, el estudio mostró una correlación entre aceleraciones cortas y bruscas de los vehículos eléctricos y una degradación más lenta. Esto era contrario a las suposiciones sostenidas durante mucho tiempo por los investigadores de baterías, incluido el equipo de este estudio, de que los picos de aceleración son malos para las baterías de los vehículos eléctricos. Por ejemplo, pisar el pedal con fuerza no acelera el envejecimiento, en todo caso, lo ralentiza, según las investigaciones.
Formas de envejecimiento de las baterías
El equipo de investigación también buscó diferencias en el envejecimiento de las baterías debido a los numerosos ciclos de carga y descarga, en comparación con el envejecimiento que se produce con el tiempo. Las baterías que han estado sin usar durante años no funcionarán tan bien como cuando se compraron, si es que funcionan. El estudio también identificó un punto óptimo de velocidad de descarga promedio para equilibrar el envejecimiento temporal y el envejecimiento cíclico, al menos para la batería comercial que probaron.
Los fabricantes de automóviles podrían actualizar su software de gestión de baterías de vehículos eléctricos para aprovechar los nuevos hallazgos y maximizar la longevidad de la batería en condiciones del mundo real.
El estudio sugiere que las implicaciones van más allá de las baterías. Los científicos e ingenieros podrían aplicar los principios a otras aplicaciones de almacenamiento de energía, así como a otros materiales y dispositivos de las ciencias físicas en los que el envejecimiento es crucial, como los plásticos, los vidrios, las células solares y algunos biomateriales utilizados en implantes.