Wie een elektrische auto heeft, kan waarschijnlijk veel langer doorrijden met de originele accu dan tot nu toe werd gedacht. Dat blijkt uit nieuw onderzoek van Stanford University. De levensduur van elektrische auto-accu’s ligt zo’n 40 procent hoger dan eerdere schattingen.
De onderzoekers ontdekten dat de gebruikelijke testmethoden voor accu’s niet overeenkomen met het werkelijke rijgedrag van automobilisten. In laboratoria worden accu’s vaak op dezelfde manier ontladen en opgeladen, terwijl bestuurders in de praktijk een veel gevarieerder gebruikspatroon hebben. Auto’s staan vaak stil, maken korte ritten naar de supermarkt, rijden lange afstanden op de snelweg en versnellen bij het inhalen. Om een realistischer beeld te krijgen, testten de wetenschappers 92 lithium-ionaccu’s gedurende een periode van meer dan twee jaar, met vier verschillende methoden. Deze varieerden van standaard laboratoriumtests tot simulaties die het echte rijgedrag nabootsen. Hoe meer de testmethoden het echte gebruik weerspiegelden, hoe langer de accu’s bleken mee te gaan.
Stevig accelereren mag
Een verrassende uitkomst was dat krachtig accelereren de accu’s niet schaadt. Sterker nog, het lijkt de veroudering zelfs te vertragen. Dit druist in tegen eerdere aannames. “We hebben EV-accu’s niet op de juiste manier getest. Tot onze verbazing blijkt dat echt rijden met veelvuldig optrekken, remmen waarbij de accu’s een beetje worden opgeladen, stoppen om naar een winkel te gaan en de accu’s urenlang laten rusten, accu’s helpt om langer mee te gaan dan we hadden gedacht op basis van standaard laboratoriumtests”, zegt Simona Onori, hoofdauteur van de studie, die gepubliceerd werd in vakblad Nature Energy.
Stilstand heeft groter effect
De onderzoekers keken ook naar twee verschillende manieren waarop accu’s verouderen: door gebruik en door tijd. Net als batterijen die lang ongebruikt in een doos in je garage liggen te verslijten, verouderen auto-accu’s ook als ze stilstaan. Voor particuliere automobilisten blijkt dit tijdseffect zelfs belangrijker dan de slijtage door gebruik. De meeste auto’s staan immers het grootste deel van de dag stil op een parkeerplaats. “Voor consumenten die hun elektrisch voertuig (EV) gebruiken om naar hun werk te gaan, hun kinderen op te halen, naar de supermarkt te gaan, maar ze meestal niet gebruiken of zelfs niet opladen, wordt tijd de belangrijkste oorzaak van veroudering in plaats van het aantal laadcycli”, zegt mede-auteur Alexis Geslin. Bij commerciële EV’s die continu in gebruik zijn, zoals bussen en bestelwagens, is slijtage dan weer wel de belangrijkste factor.
Goede timing
Deze bevindingen komen op een gunstig moment. Hoewel accuprijzen de afgelopen decennia aanzienlijk zijn gedaald, vormen ze nog steeds een aanzienlijk deel van de kosten van een elektrische auto. Langer meegaande accu’s maken elektrisch rijden dus aantrekkelijker voor mensen die worden afgeschrikt door de hoge kostprijs om een accu te vervangen. Daarnaast kunnen autofabrikanten deze inzichten direct toepassen door de software van accubeheersystemen aan te passen, zodat deze beter rekening houden met het daadwerkelijke rijgedrag. Dit kan de levensduur van accu’s verder verlengen.
Breder toepasbaar
De resultaten van het onderzoek reiken verder dan alleen auto-accu’s. Volgens de onderzoekers kan hun methode ook worden gebruikt om veroudering te bestuderen in andere materialen en apparaten, zoals kunststoffen, zonnecellen en medische implantaten. Bovendien kunnen nieuwe accu-ontwerpen beter worden afgestemd op realistisch gebruik. “Het evalueren van nieuwe accu-ontwerpen met realistische vraagprofielen is essentieel”, zegt mede-auteur Le Xu. “Dit stelt ons in staat verouderingsmechanismen te herzien en geavanceerde algoritmen te ontwikkelen om bestaande batterij-architecturen efficiënter te benutten.”
