इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरी वास्तविक दुनिया के ड्राइवरों के सामान्य उपयोग के अधीन होती है ∙ जैसे भारी यातायात, लंबी राजमार्ग यात्राएं, छोटी शहर यात्राएं,और अधिकतर पार्किंग में रहने से लगभग एक तिहाई अधिक समय तक चल सकता है, जैसा कि शोधकर्ताओं ने आम तौर पर अनुमान लगाया है।, SLAC-स्टैनफोर्ड बैटरी सेंटर में काम करने वाले वैज्ञानिकों द्वारा एक नए अध्ययन के अनुसार,स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के प्रीकोर्ट इंस्टीट्यूट फॉर एनर्जी और एसएलएसी नेशनल एक्सेलेरेटर लैबोरेटरी के बीच एक संयुक्त केंद्रइससे पता चलता है कि एक विशिष्ट ईवी के मालिक को महंगी बैटरी पैक को बदलने या कई अतिरिक्त वर्षों के लिए एक नई कार खरीदने की आवश्यकता नहीं हो सकती है।

लगभग हमेशा बैटरी वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने बैटरी के नए डिजाइनों के चक्र जीवन का परीक्षण प्रयोगशालाओं में किया है।वे इस चक्र को कई बार तेजी से दोहराते हैं ताकि जल्दी से सीख सकें कि नया डिजाइन जीवन प्रत्याशा के लिए अच्छा है या नहीं, अन्य गुणों के बीच।

यह ईवी बैटरी की जीवन प्रत्याशा की भविष्यवाणी करने का एक अच्छा तरीका नहीं है, विशेष रूप से उन लोगों के लिए जो रोजमर्रा की यात्रा के लिए ईवी के मालिक हैं, 9 दिसंबर को प्रकाशित अध्ययन के अनुसार प्रकृति ऊर्जा।जबकि बैटरी की कीमतें पिछले 15 वर्षों में लगभग 90% गिर गई हैं, बैटरी अभी भी एक नए ईवी की कीमत का लगभग एक तिहाई हिस्सा है। इसलिए, वर्तमान और भविष्य के ईवी यात्रियों को यह जानकर खुशी होगी कि कई अतिरिक्त मील उनका इंतजार कर रहे हैं।

"हम EV बैटरी का सही तरीके से परीक्षण नहीं कर रहे हैं", स्टैनफोर्ड डोर स्कूल ऑफ सस्टेनेबिलिटी में वरिष्ठ लेखक और ऊर्जा विज्ञान और इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर सिमोना ओनोरी ने कहा।हमारे आश्चर्य के लिए, वास्तविक ड्राइविंग के साथ लगातार त्वरण, ब्रेक कि बैटरी थोड़ा चार्ज, एक दुकान में पॉप करने के लिए रोकना, और एक समय में घंटे के लिए बैटरी आराम करने के लिए,उद्योग मानक प्रयोगशाला परीक्षणों के आधार पर हम सोचा था की तुलना में बैटरी लंबे समय तक रहने में मदद करता है.

एक सुखद आश्चर्य

शोधकर्ताओं ने चार प्रकार के ईवी डिस्चार्ज प्रोफाइल तैयार किए, मानक स्थिर डिस्चार्ज से लेकर वास्तविक ड्राइविंग डेटा के आधार पर गतिशील डिस्चार्ज तक।अनुसंधान दल ने दो साल से अधिक समय तक 92 वाणिज्यिक लिथियम-आयन बैटरी का परीक्षण किया।अंत में, प्रोफाइल वास्तविक ड्राइविंग व्यवहार को अधिक यथार्थवादी ढंग से दर्शाता है, EV की जीवन प्रत्याशा बढ़ जाती है।

अध्ययन में पाया गया है कि कई कारक अप्रत्याशित दीर्घायु में योगदान करते हैं।एक मशीन लर्निंग एल्गोरिथ्म ने टीम द्वारा एकत्र किए गए सभी डेटा पर प्रशिक्षित किया जिससे बैटरी के क्षरण पर गतिशील डिस्चार्ज प्रोफाइल के प्रभावों को चिढ़ाने में मदद मिली।.

उदाहरण के लिए, इस अध्ययन में तेज, लघु ईवी त्वरण और धीमी गिरावट के बीच एक संबंध दिखाया गया। यह बैटरी शोधकर्ताओं की लंबे समय से चली आ रही धारणाओं के विपरीत था।इस अध्ययन की टीम सहितएलेक्सिस गेस्लिन ने बताया कि पैर के साथ पेडल को जोर से दबाने से उम्र बढ़ने में तेजी नहीं आती है, बल्कि यह धीमा हो जाता है।अध्ययन के तीन प्रमुख लेखकों में से एक और स्टैनफोर्ड के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग और कंप्यूटर विज्ञान में पीएचडी छात्र.

उम्र बढ़ने के दो तरीके

शोध दल ने बैटरी की उम्र बढ़ने में मतभेदों की भी तलाश की क्योंकि कई चार्ज-डिचार्ज चक्र बैटरी की उम्र बढ़ने के विपरीत होते हैं जो केवल समय के साथ आते हैं।आपके घर की बैटरी जो वर्षों से एक दराज में बेकार बैठी हुई है, वह वैसी ही अच्छी तरह से काम नहीं करेगी जैसी कि जब आपने उन्हें खरीदा था, अगर वे काम करते हैं।

हम बैटरी इंजीनियरों ने माना है कि चक्र वृद्धावस्था समय-प्रेरित वृद्धावस्था की तुलना में बहुत अधिक महत्वपूर्ण है।यह ज्यादातर वाणिज्यिक ईवी जैसे बसों और डिलीवरी वैनों के लिए सच है जो लगभग हमेशा या तो उपयोग में होते हैं या फिर रिचार्ज किए जाते हैंगेस्लिन ने कहा कि उपभोक्ताओं के लिए, जो काम पर जाने, अपने बच्चों को लेने, किराने की दुकान पर जाने के लिए अपने ईवी का उपयोग करते हैं, लेकिन ज्यादातर उनका उपयोग नहीं करते हैं या उन्हें चार्ज भी नहीं करते हैं,साइकिल चलाने से अधिक उम्र बढ़ने का प्रमुख कारण समय बन जाता है.

इस अध्ययन में समय और चक्र के बीच संतुलन बनाने के लिए औसत डिस्चार्ज दर की पहचान की गई है, कम से कम उन बैटरी के लिए जो उन्होंने परीक्षण की है।कि खिड़की यथार्थवादी उपभोक्ता EV ड्राइविंग की सीमा में हैकार निर्माता अपने ईवी बैटरी प्रबंधन सॉफ्टवेयर को अद्यतन कर सकते हैं ताकि नए निष्कर्षों का लाभ उठाया जा सके और वास्तविक दुनिया की परिस्थितियों में बैटरी की दीर्घायु को अधिकतम किया जा सके।

आगे देखना

ऊर्जा विज्ञान और इंजीनियरिंग के पोस्टडॉक्टोरल विद्वान ले शु ने कहा कि भविष्य में, यथार्थवादी मांग प्रोफाइल के साथ नई बैटरी रसायन और डिजाइनों का मूल्यांकन करना वास्तव में महत्वपूर्ण होगा।वैज्ञानिक अब रसायन विज्ञान में कथित उम्र बढ़ने के तंत्र पर फिर से विचार कर सकते हैंयह उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम के विकास की सुविधा प्रदान करेगा जो मौजूदा वाणिज्यिक बैटरी वास्तुकला के उपयोग को अनुकूलित करते हैं।

अध्ययन में कहा गया है कि इसका असर बैटरी से परे भी है। वैज्ञानिक और इंजीनियर इन सिद्धांतों को ऊर्जा भंडारण के अन्य अनुप्रयोगों पर लागू कर सकते हैं।साथ ही भौतिक विज्ञान में अन्य सामग्रियों और उपकरणों के लिए जहां उम्र बढ़ने महत्वपूर्ण है, जैसे प्लास्टिक, चश्मा, सौर कोशिकाएं, और कुछ बायोमटेरियल जो प्रत्यारोपण में उपयोग किए जाते हैं।

ओनोरी ने कहा कि यह कार्य नवाचार को आगे बढ़ाने के लिए सामग्री विज्ञान, नियंत्रण और मॉडलिंग से लेकर मशीन लर्निंग तक विशेषज्ञता के कई क्षेत्रों को एकीकृत करने की शक्ति को उजागर करता है।

स्टैनफोर्ड रिपोर्ट से पुनर्मुद्रित