【為什麼我們要編譯這篇文章】

全球許多消費者已經漸漸向電動汽車買單,而多數消費者最在意的就是電動車續航力問題。那麼,製造商要如何進一步推動影響電動車續航力的「電池技術」發展?

現在數位孿生(digital twin)技術成了最關鍵角色。(責任編輯:游絨絨)

電動汽車正在快速佔領汽車市場,且比你我想像中的要快。而電動汽車成長的關鍵往往在於「電池技術」,當電動汽車變得更加普及時,擁有更高效或更持久電池的電動汽車,將脫穎而出。

電池除了對效率的擔憂外,還有價格波動大、供應鏈挑戰大的金屬資源問題;另外,電動汽車電池的製造、維護和處置過程中,也會對環境存在嚴重的影響。因此,如何充分利用電池,確保在完整生命週期更好地運行,是電動汽車產業的首要目標。現在,為了實現這一目標,最有效的方法是,應用人工智慧,訓練用於電池製造、測試和維護的數位孿生(Digital Twins)模型。

數位孿生如何促進電動車產業發展?

數位孿生是透過電腦的虛擬空間模型,反映在物理實體的靜態特性和動態運作。簡單來說,一個是虛擬中間的分身,一個是現實社會的實體本尊。先收集本尊在真實世界的動態數據,交由分身來模擬及測試,就能預測本尊在各種情境下的特性、狀態

對於電動汽車電池,數位孿生模型可以用於分析,了解電池在現實世界中的反應。對模型嵌入電池特性的知識,如:尺寸、形狀、範圍、材料、它與其他系統交互的能力,以及它目前的物理狀態。讓模型可以預測電池在特定情況下的可能行為,讓製造商準確預測電池最大化範圍和功率,同時確保電池壽命

電動車電池成長關鍵:提高效率和永續性

雖然製造商正在努力開發電池效率的解決方案,但數位孿生技術幫助可以更快解決問題。例如:電池充電的效率須要充電系統的組件合集,因此,實現最高效充電的理想平衡至關重要,同時須清楚了解其性能範圍,在最先進的數據模型上驗證他們的結果,最終在實現組件和充電系統之間的理想平衡,確保電池可以高效充電,並以高效的方式提供結果。

相同的技術模型可以應用於電池製造和使用的其他方面,例如:分析電池製造中使用的組件,以確保使用最環保的材料;制定最佳充電計劃,以確保最大化電池壽命;開發最有效的技術來更新老化的電池;以最便宜、最有效和最環保的方式,來處理生命週期已結束的電池。

雖然電動汽車不會排放化石燃料污染物,但它們仍然存在永續性問題,包括:對開採礦物的依賴和廢舊電池的處理。電池若不能高效地運行,將會損害車輛的性能和價值。若要求電池的使用壽命更長,且能用轉更順利,它們將需要更少充電、回收或處置,而數位孿生技術可以幫我們成功達成目標。

電動車電池的雙向成長

除了對製造商有益之外,數位孿生的模型也可以幫助電動車車主提高轉售價值。雖然目前二手車市場仍然較小,但隨著電動汽車的普及,二手市場有望隨之快速成長。其中,電池壽命將是影響二手電動汽車價值的主要因素。因此,利用數位孿生模型技術,可以確保電動電池以最佳水平運行,車主可以最大限度使用車輛,同時也可向購買者保證電池品質。

(本文提供合作夥伴轉載,參考資料:BBCInformation AgeIEEE Xplore圖片來源:FlickrHåkan Dahlström