据外媒报道，美国斯坦福大学Precourt能源研究中心（Stanford University's Precourt Institute for Energy）与SLAC国家加速器实验室（SLAC National Accelerator Laboratory）联合组建的SLAC——斯坦福电池中心（SLAC-Stanford Battery Center）的科学家们的一项新研究表明，在现实世界中，驾驶员在日常使用场景下，包括拥堵的交通、长途公路旅行、短途城市出行以及大部分时间车辆处于停放状态，电动汽车电池的使用寿命比研究人员通常预期的要长三分之一。这表明，普通电动汽车（EV）的车主在未来数年内可能无需更换价格昂贵的电池组，也无需购买新车。

斯坦福大学电池研究人员（图片来源：斯坦福大学）

通常情况下，电池科学家和工程师会在实验室中，采用恒定的放电速率及充电速率来测试新电池设计的循环寿命。研究人员们会迅速且多次重复此类循环测试，以尽快了解新型设计性能是否好，具备较长的使用寿命及其他特性。

但是，此种方法并非是预测EV电池使用寿命的好方法，特别是对于将EV用作日常通勤工具的人群而言。尽管在过去的十五年间，电池的价格已经降低约90%，但其价格仍然占据了新车成本的三分之一。

斯坦福大学杜尔可持续发展学院（Stanford Doerr School of Sustainability）能源科学与工程系副教授Simona Onori表示：“我们一直未能以正确的方式对EV电池进行测试，令我们感到的惊讶的是，实际驾驶过程中频繁的加速、制动及利用此类动作给电池充电以及偶尔停车进店，及让电池时不时休息，都有助于延长电池的使用寿命，且超过了依据行业标准实验室测试所得出的预期结果。”

令人惊喜的结果

研究人员设计了四款EV放电模式，涵盖标准恒定放电及真实驾驶数据的动态放电。该研究团队针对92块商用锂离子电池，在不同放电模式下，开展了长达两年以上的测试。。最终得出结论，放电模式越接近真实驾驶行为，EV的使用寿命也就越高。

该研究发现，多种因素导致电池寿命超出预期。该团队依据所收集的全部数据训练了一种机器学习算法，以帮助阐明动态放电模式对电池老化过程的影响。例如，该研究表明，快速、短暂的EV加速与电池性能下降较慢之间存在关联，这与本研究团队以及电池研究人员长期以来的假设相悖，即认为车辆加速峰值对电动汽车电池有害。斯坦福工程学院（School of Engineering）材料科学与工程系的博士生Alexis Geslin解释道，使劲踩下踏板并不会加速电池老化，反而有助于延缓电池的老化过程。

电池退化的两种方式

该研究团队还探寻了电池在多次充放电循环过程中的老化与其随着时间自然老化之间的差别。倘若家中的电池在抽屉中搁置数年，即便其还能使用，其性能也会显著降低。

Geslin博士表示：“我们电池工程师觉得，充放电循环老化比随着时间老化更为关键。这一观点在很大程度上适用于公交车和送货车等商用EV车辆，因为它们的电池要么持续使用，要么处于充电状态。对于驾驶EV上下班、接送孩子、去杂货店，但是大部分时间车辆并不使用甚至不充电的消费者而言，时间因素成为了影响电池老化的主要因素。”

该研究确认了平均放电速率的“理想区间”，以平衡电池随时间推移而老化与因充放电循环而老化，至少对于测试用的商用电池而言如此。值得庆幸的是，此区间处于现实生活中消费者驾驶EV的范畴之内。汽车制造商可以利用这一新发现，更新EV的电池管理系统软件，从而在现实条件下最大限度地延长电池的使用寿命。

展望未来

能源科学与工程系博士后学者Le Xu表示：“展望未来，用现实需求模式评估新型电池的化学特性及设计将变得非常重要。现在，研究人员可以重新审视电池在化学特性、材料及电芯级别上的老化机制，以加深理解，从而有助于研发出先进的控制算法，优化现有商用电池架构的使用。”

该研究表明，其影响不仅限于电池。科学家和工程师们还能够将此类原则应用于其他储能应用，以及物理科学中的其他材料和设备，例如塑料、玻璃、太阳能电池以及一些用于植入物的生物材料。