งานวิจัย : อุณหภูมิที่เย็นจะส่งผลต่อปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าภายในเซลล์ battery

ผลการวิจัยใหม่จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮชี้ให้เห็นว่าคนขับรถไฟฟ้าอาจเผชิญกับการชาร์จไฟได้นานขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง เหตุผล: อุณหภูมิที่เย็นจะส่งผลต่อปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าภายในเซลล์และระบบการจัดการแบตเตอรี่ในตัวจะ จำกัด อัตราการชาร์จเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อแบตเตอรี่

การศึกษาใหม่ซึ่งได้อ่านข้อมูลจากแท๊กซี่แท๊กซี่ไฟฟ้า (EV) ในเมืองนิวยอร์กได้รับการโพสต์เมื่อสัปดาห์ที่แล้วโดย Energy Policy

“นักวิจัยด้านแบตเตอรี่ได้รู้เกี่ยวกับประสิทธิภาพการชาร์จที่ลดลงภายใต้อุณหภูมิที่เย็นเป็นเวลานาน” Yutaka Motoaki นักวิจัยของ EV ที่มีกลุ่มงานวิจัยยานพาหนะขั้นสูงของ INL กล่าว

แต่ความรู้ส่วนใหญ่มาจากการทดลองกับแบตเตอรี่ขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการไม่ใช่ข้อมูลจากแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ในสภาพการณ์จริง นอกจากนี้ผู้ผลิต EV มักจะให้ผู้บริโภคมีการประมาณการคร่าวๆเพียงครั้งเดียวในการเรียกเก็บเงินและมักไม่ได้ระบุช่วงของเงื่อนไขที่ประมาณการเหล่านี้ใช้

“เราอยากจะตั้งคำถามว่าอะไรคือผลกระทบต่ออุณหภูมิของแบตเตอรี่ก้อนนี้?” Motoaki กล่าวว่า“อะไรคือผลกระทบของการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพการชาร์จประสิทธิภาพของยานพาหนะ?”

Motoaki และเพื่อนร่วมงานของเขาได้วิเคราะห์ข้อมูลจากกองเรือ Nissan Leafs ที่ทำหน้าที่เป็นแท็กซี่มากกว่าเหตุการณ์เร่งด่วนกระแสไฟฟ้ากระแสตรง 500 ครั้ง (DCFC) อุณหภูมิสำหรับการชาร์จไฟอยู่ในช่วง 15 ถึง 103 องศาฟาเรนไฮต์

นักวิจัยพบว่าเวลาการชาร์จไฟเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อสภาพอากาศหนาวเย็น เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ EV ที่ 77 องศาเครื่องชาร์จ DCFC อาจชาร์จแบตเตอรี่ได้ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ในเวลา 30 นาที แต่ที่ 32 องศาสถานะการชาร์จของแบตเตอรี่ลดลง 36 เปอร์เซ็นต์หลังจากใช้เวลาเท่ากัน

และยิ่งอุณหภูมิลดลงเท่าไหร่ใช้เวลาในการชาร์จแบตเตอรี่นานเท่าไร ภายใต้เงื่อนไขที่หนาวที่สุดอัตราการชาร์จไฟลดลงสามเท่าเมื่อเทียบกับอุณหภูมิที่อุ่นขึ้น

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าสภาพอากาศที่หนาวเย็นจะส่งผลกระทบต่อคนขับรถภายใต้สถานการณ์เฉพาะเท่านั้น Motoaki กล่าว ตัวอย่างเช่นผู้ที่เรียกเก็บ EV ในโรงจอดรถที่อบอุ่นและใช้ EV เพื่อเดินทางในช่วงแบตเตอรี่อาจไม่ได้รับความไม่สะดวก การประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงลดลงในช่วงอากาศหนาวเย็นเป็นปรากฏการณ์ที่รู้จักกันดีสำหรับรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินและดีเซล

แต่เวลาที่ใช้ในการชาร์จไฟในอุณหภูมิที่เย็นอาจทำให้ความแตกต่างใหญ่สำหรับคนขับรถแท็กซี่เนื่องจากทุกนาทีที่ใช้ในการชาร์จรถยนต์เป็นนาทีที่คนขับไม่ได้ทำเงิน

“มีความไม่แน่นอนเกี่ยวกับประสบการณ์ของเจ้าของรถที่จะขับรถไปที่เมนหรือมิชิแกน” นายโมโตะคิกล่าว

การวิจัยก่อให้เกิดคำถามไม่เพียง แต่สำหรับลูกค้าของ EV แต่ยังรวมถึงสาธารณูปโภคและผู้ให้บริการสาธารณูปโภคที่เรียกเก็บเงิน ตัวอย่างเช่นสถานที่หรือความอุดมสมบูรณ์ของโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จอาจต้องแตกต่างกันในสภาพอากาศที่หนาวขึ้นและระบบสาธารณูปโภคไฟฟ้าอาจเห็นการใช้ไฟฟ้าแตกต่างกันไปตามฤดูกาลที่เปลี่ยนแปลงไป

ref.DOE/Idaho National Laboratory