Быстрая зарядка — главное удобство современных электромобилей, но у нее есть обратная сторона. Когда в аккумулятор за секунды закачивают сотни киловатт, внутри начинаются нежелательные электрохимические реакции. Самая опасная — металлизация лития: ионы лития не успевают аккуратно внедриться в графитовый анод и оседают на его поверхности в виде металлического лития. Это снижает емкость, сокращает срок службы и в критических случаях может привести к короткому замыканию. При этом обычно протоколы быстрой зарядки не делают различий между новым аккумулятором и уже прослужившим лет пять: все получают один и тот же ток.

Исследователи из Технологического университета Чалмерса применили метод обучения с подкреплением — тот же алгоритмический подход, благодаря которому компьютеры стали играть в го и шахматы лучше чемпионов мира. ИИ обучался на высокоточной компьютерной модели одного из самых массовых типов литий-ионных батарей. Перед ИИ поставили непростую задачу: найти баланс между скоростью заряда и долговечностью. В итоге алгоритм выработал неочевидную стратегию: в разные моменты зарядки он то повышает, то понижает ток, учитывая возраст батареи, температуру и даже историю предыдущих циклов.

В итоге, как показало моделирование, срок службы батареи повысился с 572 до 703 полных циклов зарядки, прежде чем емкость падала до 80% от исходной. Разница — почти 23% дополнительного срока службы. При этом продолжительность самой зарядки не увеличилась, сообщает EurekAlert.

Главный плюс метода в том, что он не требует замены контроллеров или силовой электроники. Достаточно обновить прошивку системы управления батареей, которая уже есть в каждом электромобиле. Для других химических составов — например, для литий-железо-фосфатных (LFP) батарей — потребуется переобучить модель. Производители электротранспорта могут начать внедрять этот алгоритм уже сейчас.

«Для автопрома увеличение срока службы почти на 23% означает снижение затрат на гарантийное обслуживание, повышение стоимости при перепродаже и более эффективное использование критически важных сырьевых материалов», — заявил Цзоу Чанфу, один из руководителей проекта.

Следующий шаг разработчиков — проверка метода на реальных батареях в лаборатории, после чего технология будет готова к внедрению.

Тем временем китайский производитель электромобилей BYD приступил к внутренним испытаниям своей сети сверхбыстрых зарядных станций Flash Charging мощностью до 1,5 МВт, способных заряжать электромобили в три раза быстрее Tesla V4 Supercharger.