电动车普及的一大关键,在于电池充电速度能否提升,能让充电逐渐变得跟加油一样便利,不论是电池大厂或是电动车大厂,都致力于研发快充技术,史丹佛大学、麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)与丰田研究院(Toyota Research Institute)研究团队于《自然》(Nature)发表新研究,利用人工智慧模拟来找出最佳的充电程序。
电池快充的问题在于,快速充电下,电池往往退化速度会加快,甚至产生过热起火危险,不过,要评估不同的充电方式对电池的影响,得进行数百次充放电循环,直到电池失效为止,来测试电池的寿命,每一种新的电池成分或每一种新的充电方式,都要经过这样长时间充放电循环后才能看出结果,然后据以改进,再等待数百次充放电循环看新的结果如何,可以想见,研发的速度势必大幅度受到拖累。
该研究团队应用人工智慧,就是用于解决此一实验旷日废时的问题。这项研究始于 2017 年丰田研究院投入 3,500 万美元进行人工智慧辅助电池研究,原本目标是开发新的电池材料,2019 年,研究团队改以人工智慧来辅助电脑模拟电池充放电循环,只需要实际充放电测试的 9% 时间,因而能在 2 週内就评估 224 种高速充电方式,无疑的,这将会大幅增速快充的研发速度。
随着电池技术与充电技术进步,寿命越来越长,要实际进行充放电循环到寿命结束所需的时间也会越来越久,电脑模拟将是一个折衷的解决方案,先经由电脑模拟找出最可能的最佳技术,再实地测试,可大幅减少试误的时间。
人工智慧也不仅只应用在研究阶段,加拿大新创事业 GBatteries 直接利用人工智慧来辅助加速充电速度,在快充时,人工智慧随时评估电池情况,一旦可能造成电池损伤,就暂缓充电,避免电池发生不可逆的伤害,如此既能迴避损伤电池,又能以可能的最快速度来充电。GBatteries 的技术目前只应用于小型电池,使用于电动工具,可将充电时间从 30~60 分钟缩短至 11 分钟,不过若要扩大应用至大型电池如电动车电池,还需要一些时间。
电动车买主最重视的四大问题,分别是价格、续航力、充电座普及性,以及充电速度。充电速度虽然不是前三大考量,但也是客户相当重视的问题之一,快充技术若能更快成熟,将对电动车发展产生相当的推力。
- Battery Researchers Look to Artificial Intelligence to Slash Recharging Times