科技日报记者 张佳欣
快速充电（简称“快充”）是电动汽车普及的重要支撑，同时也被视为损害电池寿命的隐形代价。如今，来自瑞典查尔姆斯理工大学与新西兰惠灵顿维多利亚大学的研究团队，开发出一种基于人工智能（AI）的快充策略，可根据电池健康状况实时调整充电过程，在不增加充电时间的情况下，将电动汽车电池寿命延长近23%。研究成果发表于最新一期《IEEE交通电气化汇刊》。
电动汽车电池使用寿命通常为8至15年，具体取决于使用强度和充电习惯。当前主流快充系统通常采用固定的电流和电压参数，无论电池是全新状态，还是已经使用多年，充电方式几乎都相同。实际上，随着电池老化，其内部电化学环境会持续变化，对高电流的承受能力也会下降。如果继续沿用统一的充电策略，容易造成额外损耗。
其中最棘手的问题之一，是“锂沉积”现象。快充时，大电流会快速将锂离子推入电池内部，部分锂离子来不及嵌入电极材料结构，便会直接在电极表面析出形成金属锂。这种现象反复发生后，不仅会造成容量衰减、续航缩短，还可能形成枝晶刺穿隔膜，带来短路风险。
为解决这一问题，团队采用强化学习算法训练AI模型。他们建立了市场常见电动车电池的数字模型，并模拟影响充电速度和电池寿命的关键参数，让AI在虚拟环境中不断尝试不同充电策略。系统则逐渐学会在速度与损耗之间找到最佳平衡。
经过训练后，AI能够根据电池当前剩余电量、使用年限以及整体健康状况，实时决定充电电流大小。测试结果显示，新方法将电池寿命延长了约23%，而充电时间仅变化几秒钟，几乎可以忽略不计。
这项技术的优势在于推广门槛较低。原则上，只需通过车辆电池管理系统的软件更新即可部署，不需要新增硬件设备。
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