แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีอายุการใช้งานนานแค่ไหน?

หลายปีก่อน หลังจากใช้เวลาสามวันในการฝึกอบรมรถยนต์ไฟฟ้า (EV) ที่น่าประทับใจและ สิ่งอำนวยความสะดวกในการพัฒนา ผมเชื่อว่า EVs มีโอกาสน้อยมากที่จะเป็นอะไรมากไปกว่าตลาดเฉพาะกลุ่ม ยานพาหนะ เนื่องจากข้อกังวลเกี่ยวกับแบตเตอรี่ ปัญหาการชาร์จ และระยะทางต่อการชาร์จที่ต่ำ ฉันจึงมองไม่เห็นอนาคต EV ฉันไม่เคยคิดว่าพวกเขาจะได้รับแรงฉุดเพื่อทดแทนการเผาไหม้ภายใน เครื่องยนต์.

ฉันผิดไป. หลังจากการค้นคว้า EVs อย่างกว้างขวางสำหรับ Family Handyman ทั้งความคิดเห็นและทัศนคติของฉันได้พลิกผัน 180 องศา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับแบตเตอรี่ นี่คือเหตุผล

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีอายุการใช้งานนานแค่ไหน?

นานกว่าที่คุณคิด แบตเตอรี่ EV ได้รับการออกแบบมาให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานของตัวรถเอง

จากการวิเคราะห์วงจรชีวิตโดย ห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติขึ้นอยู่กับสภาพอากาศและการคายประจุ/รอบการชาร์จ, แบตเตอรี่ EV ควรทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลา 10 ถึง 15 ปี

การศึกษาอื่นโดย ศูนย์ข้อมูลเชื้อเพลิงทางเลือกของกระทรวงพลังงานสหรัฐ พบว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของรถยนต์ไฟฟ้ารุ่นใหม่อาจมีอายุระหว่าง 12 ถึง 15 ปีในสภาพอากาศปานกลาง และ 8 ถึง 12 ปีในสภาพอากาศที่รุนแรง นอกจากนี้ข้อบังคับของรัฐบาลกลางยังบังคับ แบตเตอรี่ในรถยนต์ไฟฟ้าทุกคันที่ขายในสหรัฐอเมริกามาพร้อมการรับประกันเป็นเวลาอย่างน้อยแปดปีหรือ 100,000 ไมล์

หากคุณซื้อ EV ใหม่และแบตเตอรี่ไม่ทำงาน เกือบจะแน่นอนว่าอยู่ภายใต้การรับประกันของผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) เนื่องจากผู้ผลิต EV ไม่ต้องการเปลี่ยนแบตเตอรี่ EV ราคาแพงโดยประเมินความทนทานสูงเกินไป การรับประกันแบตเตอรี่ EV สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับ อายุแบตเตอรี่ อายุขัย

แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าราคาเท่าไหร่?

หนึ่ง การเปลี่ยนแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้ามีราคาตั้งแต่ 5,000 ถึง 15,000 เหรียญสหรัฐฯ รวมทั้งแรงงาน

ข้อยกเว้นการรับประกัน

เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยน การรับประกันแบตเตอรี่ EV ของ OEM อาจมีข้อยกเว้น แต่อาจไม่จำกัดเพียง:

• การใช้สถานีชาร์จที่ไม่ได้มาตรฐานหรือไม่ได้รับการรับรอง
• ความเสียหายที่เกิดขึ้นเมื่อติดตั้งชิ้นส่วนหรืออุปกรณ์เสริมหลังการขายที่ไม่ได้รับการรับรอง
• การใช้ EV เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าแบบอยู่กับที่/สำรอง
• ความเสียหายต่ออ่างเก็บน้ำหล่อเย็นของแบตเตอรี่
• ไม่สามารถติดตั้งซอฟต์แวร์หรืออัพเดตเฟิร์มแวร์ได้
• การซ่อมแซมดำเนินการโดยช่างเทคนิคที่ไม่ได้รับการรับรอง
• การยกรถด้วยแบตเตอรี่แทนจุดยกตัวถังที่กำหนด
• การละเมิดทั่วไป ขาดการบำรุงรักษา หรือไม่สามารถซ่อมแซมที่จำเป็นได้

แบตเตอรี่ EV เสื่อมสภาพได้อย่างไร?

ดูเหมือนจะไม่มีปัจจัยเดียวที่ทำให้เกิดสิ่งนี้ เหมือนแบตเตอรี่ตะกั่วกรดทั่วไปทุกครั้ง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน รอบปฏิกิริยาทางเคมีและทางกายภาพของมันลดลง สิ่งนี้จะค่อยๆลดศักยภาพในการผลิตไฟฟ้าลง

ในแง่เทคนิคเพิ่มเติม เนื่องจากเราใช้แบตเตอรี่ EV ชั้นของอินเทอร์เฟซอิเล็กโทรไลต์แข็ง (SEI) จะก่อตัวขึ้นภายในแบตเตอรี่ ชั้นนี้จะปิดกั้นทางเดินระหว่างอิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรด ทำให้ปฏิกิริยาเคมีช้าลงซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ในที่สุด ชาร์จเกิน, อุณหภูมิเย็น หรือการจอดรถ EV ทิ้งไว้เป็นเวลานานโดยมีประจุไฟน้อยกว่า 20% ก็อาจทำให้แบตเตอรี่เสื่อมได้เช่นกัน

การกัดกร่อนเป็นอีกสาเหตุหนึ่ง แม้แต่ปริมาณความชื้นเพียงเล็กน้อยที่ติดอยู่ในแบตเตอรี่ระหว่างการผลิตก็ยังทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์ ทำให้เกิดกรดไฮโดรฟลูโอริกที่กัดกร่อนซึ่งทำลายเซลล์แบตเตอรี่ ล่วงเวลา, การเสื่อมสภาพทำให้มีไมล์น้อยลงต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง.

แต่เนื่องจากระบบจัดการแบตเตอรี่ของ EV (BMS) การเสื่อมสภาพจึงน้อยมาก จากการศึกษาโดย GeoTab บน 6,000 EVsตลอดระยะเวลาหกปี แบตเตอรี่ EV โดยเฉลี่ยสูญเสียความจุน้อยกว่า 3% ต่อปี ดังนั้นหลังจากผ่านไป 10 ปี แบตเตอรี่ EV ควรยังคงมีความจุ 70% ถึง 80% ของความจุเดิม

วิธียืดอายุแบตเตอรี่ EV

ขั้นตอนในการต่อสู้กับการเสื่อมสภาพของแบตเตอรี่ EV ได้แก่:

• ชาร์จแบตเตอรี่ EV ของคุณถึง 80% และคงประจุไว้ระหว่าง 20% ถึง 80%
• อย่าใช้เครื่องชาร์จระดับ 3/เร็วทุกวัน ใช้ระดับ 1 หรือ 2 สำหรับการชาร์จข้ามคืน.
• อย่าชาร์จแบตเตอรี่ 100% การชาร์จถึง 80% ทำให้มีที่ว่างในแบตเตอรี่ พลังงานที่เกิดจากการเบรกแบบปฏิรูปใหม่.
• ปล่อยให้แบตเตอรี่เย็นลงก่อนทำการชาร์จ ตรวจสอบว่าบริษัทสาธารณูปโภคของคุณเสนอแผน Time-of-Use (ToU) เพื่อชาร์จแบตเตอรี่ของคุณในช่วงนอกชั่วโมงเร่งด่วน เมื่อมีอัตราค่าบริการต่ำกว่าหรือไม่
• อุณหภูมิที่สูงเกินไปทำให้แบตเตอรี่ EV ทำงานหนักขึ้น จอดรถที่บ้านในอ โรงรถที่มีฉนวนอย่างดีจะทำให้ EV ของคุณเย็นลงหรืออุ่นขึ้นช่วยให้อัตราการชาร์จคงที่ขึ้นและลดภาระแบตเตอรี่โดยลดการใช้เครื่องทำความร้อนหรือเครื่องปรับอากาศ
• ฝึกนิสัยการขับขี่ที่ดี การเร่งความเร็วอย่างหนักอย่างต่อเนื่องและการขับขี่ด้วยความเร็วสูงสามารถลดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้อย่างมาก และทำให้ยางสึกหรอก่อนเวลาอันควร
• หลีกเลี่ยงการขับรถในโหมดพลังงานต่ำ การชาร์จแบตเตอรี่ EV อย่างต่อเนื่องเมื่อประจุเหลือต่ำกว่า 20% จะทำให้แบตเตอรี่มีความเครียดและส่งผลต่อคุณสมบัติทางเคมีของแบตเตอรี่ ไม่ต้องกังวลแม้ว่า EV ของคุณจะเตือนคุณเมื่อแบตเตอรี่มีประจุเหลือต่ำกว่า 20%
• ตรวจสอบ แรงดันลมยาง รายเดือนและมองหา การสึกหรอของยางที่ผิดปกติ การเติมลมยางอย่างเหมาะสมช่วยลดความเครียดของแบตเตอรี่ EV และเพิ่มระยะการขับขี่

ครั้งหนึ่งฉันเคยเชื่อว่า EV ไม่สามารถใช้งานได้จริงเพราะแบตเตอรี่ของพวกเขาถูกสงสัย การวิจัยของฉันทำให้ฉันเชื่อว่า EVs คืออนาคต และอนาคตก็คือตอนนี้

Bob Lacivita เป็นช่างเทคนิครถยนต์ของ ASE และ General Motors นักการศึกษาและนักเขียนอิสระที่ได้รับรางวัล ซึ่งเขียนเกี่ยวกับการซ่อมแซมรถยนต์ DIY และหัวข้อการบำรุงรักษายานพาหนะ ผลงานของเขาได้รับการแนะนำใน The Family Handyman หนังสือ Reader's Digest และนิตยสาร Classic Bike Rider เขาทำงานด้านอาชีพและให้การศึกษาด้านเทคนิคมาเป็นเวลา 25 ปี โดยสอนเกี่ยวกับเทคโนโลยียานยนต์ รวมทั้งเขียนทุนสนับสนุนระดับรัฐ รัฐบาลกลาง และองค์กรต่างๆ นอกจากนี้ เขายังได้ช่วยออกแบบรูปแบบการนำเสนอหลักสูตรที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งรวมเอามาตรฐานทางวิชาการที่เข้มงวดและเกี่ยวข้องเข้ากับการศึกษาด้านอาชีพและเทคนิคได้อย่างลงตัว