Een onlangs vrijgegeven grootschalige analyse van echte voertuigen door Geotab, een bedrijf voor geografische informatie en Internet of Vehicles, laat zien dat frequent vertrouwen op ultrasnelle oplaadpalen met een vermogen van meer dan 100 kilowatt de verouderingssnelheid van batterijen voor elektrische voertuigen bijna zal verdubbelen. Het onderzoek, dat betrekking had op 21 modellen en meer dan 22.700 elektrische voertuigen, trok uit langetermijngebruiksgegevens een directe correlatie tussen oplaadgewoonten en batterijstatus.

Over het geheel genomen verliest een typische elektrische auto ongeveer 2,3% van de bruikbare batterijcapaciteit per jaar. Bij voertuigen die sterk afhankelijk zijn van ultrasnel DC-laden kan de gemiddelde jaarlijkse capaciteitsvermindering echter oplopen tot ongeveer 2,5%. Als hetzelfde model slechts af en toe gebruik maakt van snelladen en voornamelijk secundair opladen van huishoudens (niveau 2), ligt het dempingspercentage dichter bij 1,5% per jaar. Geotab wijst erop dat een belangrijke scheidslijn is dat als meer dan 12% van het opladen plaatsvindt op locaties met een hoog vermogen boven de 100 kilowatt, de verouderingscurve van de batterij aanzienlijk steiler zal worden.

De reden waarom 100 kilowatt als "waarschuwingslijn" wordt gebruikt, is dat boven dit vermogensniveau het laadproces niet langer alleen "snel" is voor de batterijcellen, maar aanzienlijk elektrochemisch agressiever is. Het met geweld 'pompen' van elektronen met een dergelijk vermogen zal het zogenaamde 'lithiumplating'-fenomeen verergeren - een deel van het lithium wordt afgezet op het oppervlak van de negatieve elektrode in de vorm van metaal in plaats van gelijkmatig in de elektrode te diffunderen in de vorm van ionen. Na verloop van tijd vermindert dit het aantal lithiumionen dat beschikbaar is voor reacties, wat overeenkomt met het structureel comprimeren van de beschikbare capaciteit van de batterij.

Dit mechanisme zal een impact hebben op de twee huidige reguliere batterijsystemen: lithiumijzerfosfaat (LFP) en ternair lithium (NMC). Uit de gegevens van Geotab blijkt echter dat de algehele tolerantie van LFP onder ultrasnelle laaddruk beter is. Welk celchemiesysteem er ook wordt gebruikt, frequent opladen met hoog vermogen zal de batterij echter in een kanaal voor capaciteitsafname versnellen.

Het klimaatmilieu is een andere variabele gebleken die niet kan worden genegeerd. In gebieden met gemiddelde temperaturen boven de 77 graden Fahrenheit (ongeveer 25 graden Celsius) kan de extra verslechtering van de batterij ongeveer 0,4 procentpunt per jaar opleveren. Pogingen tot snel opladen onder het vriespunt kunnen permanente schade aan de celstructuur veroorzaken. Daarom worden de meeste elektrische voertuigen nu standaard geleverd met systemen voor het voorverwarmen van de batterij en temperatuurcontrolesystemen om de batterij aan te passen aan een veiliger en vriendelijker temperatuurvenster voordat deze wordt opgeladen.

Kijkend naar de langetermijntrend laten de longitudinale gegevens van Geotab ook een ‘eerst snelle en dan stabiele’ curve zien. Veel accu's voor elektrische voertuigen zullen in de beginfase van het gebruik een relatief duidelijke capaciteitsdaling ervaren, waarna de gemiddelde jaarlijkse afname zich doorgaans stabiliseert rond de 1,4%. Dit laat van de zijkant zien dat het batterijbeheersysteem (BMS) over het algemeen zijn rol speelt op het gebied van laad- en ontlaadbereik, thermisch beheer en celbalancering.

Gebruikersgedrag blijft een belangrijke variabele bij het bepalen van de levensduur van de batterij. Uit onderzoek is gebleken dat accu's die hun lading vaak gedurende langere tijd onder de 20% laten, of die gewoonlijk tot boven de 80% worden opgeladen, over het algemeen sneller leeglopen. Dit biedt meer specifieke gegevensondersteuning voor de herhaaldelijk benadrukte aanbeveling van de industrie om "probeer de batterij in het middenvermogensbereik te gebruiken".

Voertuigtypen en gebruiksscenario’s vergroten de kloof ook. Bij modellen zoals multifunctionele voertuigen en bestelwagens bedraagt ​​de gemiddelde jaarlijkse capaciteitsvermindering, als gevolg van zwaardere ladingen en intensievere werkomstandigheden het hele jaar door, ongeveer 2,7%, wat aanzienlijk hoger is dan het niveau van ongeveer 2% bij gewone personenauto's. Maar of het nu een gezinsauto of een bedrijfsauto is, één simpele conclusie geldt voor alle categorieën: hoe sneller hij wordt opgeladen en hoe warmer de omgeving, hoe meer capaciteit de batterij op de lange termijn ‘opgeeft’.

Het is vermeldenswaard dat deze analyse niet bedoeld is om autobezitters ervan te weerhouden volledig gebruik te maken van hogesnelheidslaadnetwerken. Voor langeafstandsreizen is het gemak van het aanvullen van energie en het binnen 20 tot 30 minuten weer op de weg zijn, nog steeds een van de fundamenten voor de opkomst van het elektrische reismodel. Het signaal dat de studie wil overbrengen is dat er kwantificeerbare levensduurkosten aan dit gemak verbonden zijn. Gematigde terughoudendheid, het verminderen van onnodig ultrasnel opladen, het vermijden van opladen met hoog vermogen bij extreme temperaturen en het overlaten van meer dagelijkse energieaanvulling aan methoden met gemiddeld en laag vermogen zijn voldoende om een ​​gezondere marge voor de accu te verkrijgen gedurende vele jaren van voertuiggebruik.