Ученые нашли способ существенно продлить жизнь батарей электрокаров

Искусственный интеллект уже давно стал привычным элементом современного автопрома, отвечая за работу автопилотов или умных голосовых ассистентов в салоне. Однако новое исследование шведских ученых доказывает, что область применения нейросетей может быть значительно шире и практичнее. Исследователи из Технологического университета Чалмерса обнаружили, что алгоритмы ИИ способны эффективно бороться с главным страхом всех владельцев электромобилей – преждевременной деградацией тяговой батареи

Свою разработку шведы описали на страницах авторитетного профильного журнала IEEE 

Они создали новый метод управления процессом быстрой зарядки, который в реальном времени оптимизирует подачу тока внутри аккумулятора. Лабораторные тесты показали поразительный результат: срок службы батареи удалось увеличить почти на четверть, а точнее – на 22,9%. Если перевести эти сухие проценты в реальный пробег, то для условного электрокара Tesla с потенциальным ресурсом аккумулятора от 500 до 800 тысяч километров такое улучшение означает более 100 тысяч дополнительных километров пробега или несколько лет полноценной эксплуатации без заметной потери емкости

Современные литий-ионные батареи рассчитаны на длительную службу, однако регулярные сессии на мощных экспресс-чарджерах неизбежно ускоряют их старение. Во время агрессивной быстрой зарядки внутренние компоненты ячеек испытывают колоссальную тепловую и химическую нагрузку. Это приводит к так называемому эффекту литиевого плаковки, когда ионы металла вместо того, чтобы правильно проникать в структуру анода, начинают накапливаться на его поверхности в виде плотного налета, разрушающего батарею изнутри. Именно с этим разрушительным процессом и призвана сражаться новая разумная система контроля BMS

В основе шведской технологии лежит метод машинного обучения с подкреплением 

Проще говоря, искусственный интеллект учится методу проб и ошибок, постоянно ища идеальный баланс. При подключении к быстрой станции алгоритм непрерывно сканирует химическое состояние и текущую температуру ячеек, динамически подстраивая силу тока. Более того, по мере естественного старения автомобиля ИИ начинает менять алгоритмы напряжения так, чтобы изношенные с годами анод, катод и электролит не испытывали чрезмерного стресса

Для среднестатистического водителя, активно пользующегося публичными быстрыми зарядками, такая технология сулит солидную финансовую выгоду. Возможность эксплуатировать машину на несколько лет дольше без дорогостоящей замены аккумулятора сохранит тысячи долларов в карманах владельцев. Кроме того, это серьезный плюс для экологии, ведь уменьшение объемов утилизации старых батарей автоматически снизит мировой спрос на дефицитное сырье и уменьшит общий углеродный след от тяжелой промышленности

Разработчики честно признают, что эксперимент проводился в контролируемых лабораторных условиях, а не на реальных дорогах. Впереди еще продолжительны испытания на серийных машинах. Однако, если заявленные результаты подтвердятся на практике, это может полностью перекроить правила игры на рынке подержанных электромобилей и изменить подходы брендов к заводским гарантиям. Главное, как отмечают сами авторы исследования, их алгоритм не пытается искусственно растянуть время нахождения машины возле розетки – высокая скорость зарядки остается неизменной, но аккумулятор при этом практически не изнашивается