惊喜：电动汽车电池的使用寿命可能比我们想象的要长

世界正急速迈向以高科技大宗商品和采矿作业为标志的新“电子数字时代”。为新兴电动汽车提供动力的大型资源密集型锂离子电池已经给全球矿产供应链带来了压力。去年全球售出的汽车中，近五分之一都是电动汽车，预计未来几年这一比例将迅速上升。汽车制造商和政府都在争相储备制造这些电池所需的更多锂、钴和其他“关键矿物”。

但新的研究表明，这些电池曾经被认为寿命短，本质上是消耗品，但实际上可能比预期的寿命长得多。在某些情况下，保养得当的电动汽车甚至可能比化石燃料汽车寿命更长。这可能是个好消息：续航时间更长的电动汽车可能会为制造商赢得急需的时间来制造满足日益增长的全球需求所需的零部件。

斯坦福电池中心的研究人员今天在《自然能源》杂志上发表了一项新发现，该发现表明，电动汽车电池的实际使用寿命可能比之前的预测长约三分之一。这意味着司机可以在几年内继续驾驶他们的现代电动汽车而无需更换电池。研究人员指出，电池寿命估计值的巨大差异源于根本不切实际的测试环境，而这种环境已成为行业标准。当研究人员以他们所说的更接近司机日常使用电动汽车的方式对电池进行两年的测试时，电池的预期寿命显著提高。

斯坦福大学副教授兼论文资深作者 Simona Onori 在一份声明中表示：“我们一直没有以正确的方式测试电动汽车电池。令我们惊讶的是，在实际驾驶中，频繁加速、刹车给电池充电、停车进商店以及让电池一次休息数小时，这些都有助于电池的使用寿命比我们根据行业标准实验室测试所认为的要长。”

SLAC-斯坦福电池中心在其网站上表示，其最终目标是“加速大规模部署电池和储能技术”，以应对气候变化。该研究论文主要由美国国家科学基金会研究生研究奖学金计划和斯坦福雪佛龙能源奖学金资助。

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更“真实”的驾驶可以减少电池损耗

研究人员在两年内对 92 块商用锂离子电动汽车电池进行了测试，测试方式包括四种不同的驾驶模式。行业标准方法采用“恒定的 [电池] 放电速率”，然后立即充电。在现实世界中，这看起来就像有人驾驶车辆直到电池几乎完全耗尽，然后将其插入电源进行完全充电。这种持续的电池消耗和充电过程类似于大多数人使用智能手机的方式。

斯坦福工程学院博士生兼论文合著者亚历克西斯·格斯林 (Alexis Geslin) 告诉《大众科学》杂志，这些“恒定电流率”被采用作为测试默认值，因为它通常需要更简单的硬件并且更容易由实验室用户实现。

但实际上，许多司机并不是这样使用车辆的。研究人员指出，电动车车主在上下班或城里短途驾驶车辆，可能会几天甚至一周不充电。研究人员试图在其中一个驾驶模式中代表这种更现实、周期性的驾驶方式。最终，更现实的驾驶模式使电池寿命延长了 38%。

研究人员在论文中写道：“这项工作说明了在真实使用条件下测试电池的重要性，并对实验室中广泛采用的恒定电流放电惯例提出了挑战。”

同样，研究结果似乎与普遍持有的关于哪些类型的驾驶会快速损坏电池的假设相矛盾。尽管许多司机认为快速加速和刹车会比平稳驾驶更快地损坏电动汽车电池，但研究人员发现，他们的数据存在相关性，表明急促、短暂的加速实际上可能导致电池损坏速度变慢。用前脚用力踩踏板似乎不会加速电池老化。实际上，它可能会产生相反的效果。

“这项研究的关键点在于，与恒流实验室研究估计的电池寿命相比，用户实际驾驶的方式不会损害电池寿命，”Geslin 说。“研究结果还为电动汽车车主提供了一些延长电池寿命的最佳做法。”Geslin 告诉《大众科学》，如果可以的话，车主应该避免每次回家都给汽车充电。司机应该避免“里程焦虑”——电动汽车车主普遍担心他们没有足够的电量到达目的地——并且只让电池部分充电。他说，将电池电量保持在 15% 以上是一个“良好的起点”。