尽管全球变暖可能加剧电动汽车电池的退化，但最新技术进展表明这些影响可在很大程度上得到缓解。这一结论来自美国密歇根大学研究人员开展的一项研究。

通过对比 2010 年至 2018 年间生产的电动汽车模型与 2019 年至 2023 年发布的新版本，研究人员发现了显著差异。在升温 2°C 的情景下，旧款电池的使用寿命平均可能减少 8%，极端条件下损失甚至可达 30%。相比之下，新款电池显示出更强的技术稳健性，平均寿命仅下降 3%，预计最大影响约为 10%。

为调查这一现象，科学家利用大规模计算机建模评估了全球 300 个城市中电池的耐用性，考虑了不同的全球平均气温上升情景。分析整合了组件退化指数、驾驶模式以及未来气候预测等变量，从而全面描绘了全球变暖如何随时间影响这些电池的性能。该研究发表于《自然·气候变化》（Nature Climate Change）期刊，指出这种差异主要源于所用材料的改进、更先进的热管理系统引入以及软件的持续更新。这些因素有助于提高运行效率，使电池在面对不利气候条件时更具韧性。作为比较参考，研究人员使用了特斯拉 Model 3 和大众 ID.3 车型，它们被视为当前行业发展阶段的代表。

【工作原理】大多数电动汽车电池基于锂离子技术。在此系统中，能量以化学形式储存，并通过充放电循环中离子在阳极和阴极之间的移动转化为电能。车辆运行时，电子流经外部电路驱动电动机。充电过程中，电流迫使离子回到原始位置，恢复电池储能能力。

圣保罗大学（USP）Embrapii 动力传动系统部门的教授兼研究员马可·巴雷托（Marco Barreto）表示：“这些电池在理想的热范围内运行效率更高，通常在 30°C 至 40°C 之间。超过此范围，就会开始被称为‘热降解’的过程，其特征是发生寄生反应，即电池内部发生的非期望化学反应，进而分解电极——这是发生能量存储和释放反应的区域。”

值得注意的是，电池温度并不一定等于环境温度，尽管两者相关。这是因为系统的冷却依赖于与外部环境的热交换。巴雷托解释说，随着这些非期望化学反应加剧，电极分解加剧，锂离子的通过受阻，从而加速电池老化过程。

斯坦福大学土木与环境工程系博士后研究员、该研究主要作者吴浩奇（Haochi Wu）向《科雷奥报》解释，现代电池具有更高的化学稳定性和更先进的结构设计，使其更能抵抗全球变暖带来的额外热量。据该研究员称，这些商用电池的发展不能归因于单一创新。“这是工程领域的整体成就，在材料、化学和控制系统的控制方面取得了显著进步，它们协同作用。更高效的材料和电极涂层有助于保持电池结构，而新的电解质配方避免了导致退化的非期望化学反应。”他表示。

【前景展望】关于气温升高对电动汽车的影响，吴强调该研究特别关注电池退化，即随时间推移的永久容量损失。“虽然气候变化与极端炎热事件有关，但我们的主要发现是，电池技术已进化到足以抵消大部分热影响。尽管如此，仍需更多研究来了解电动汽车的其他部件如何应对气温升高。”他解释道。

研究员还指出了一个潜在的积极影响：在气候非常寒冷的地区，全球变暖可能会给电动汽车带来微小益处。因为极低的温度往往会降低电池续航里程，而略温和的气候可以缓解这一限制。

关于技术前景，吴提到新兴解决方案，如固态电池和硅阳极电池，在能量密度、操作安全性和材料成本降低方面显示出令人鼓舞的进展。然而，这些技术仍处于开发阶段，尚未达到商业应用所需的耐用性水平。“此外，一些新方案可能对与气候变暖相关的高温敏感，这可能会损害其耐用性，”他指出。

最后，研究员总结道，尽管各国可用的具体电动汽车型号有所不同，但该研究的核心结论在全球范围内依然有效：当代电池技术已显著进化，展现出越来越强的抵御全球变暖影响的能力。

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【专家访谈实录】 实习生在洛伦索·弗洛雷斯（Lourenço Flores）监督下完成报道。 马可·巴雷托，Embrapii USP 动力学院教授及研究员

问：2019 年后制造的电池在哪些主要技术方面取得了进步，从而提高了耐用性？ 答：我们在化学成分上取得了进展，包括电解液和阳极本身添加了新添加剂，但也取得了相邻技术的进步。例如，我们改进了 BMS（电池管理系统）的管理，优化了电池在汽车使用中的行为，从而减少了运行过程中的发热。此外，电池热管理也有所演进，无论是空气热交换还是冷却系统，现在都能在更好的温度条件下工作。因此，即使外部温度有波动，我也能让电池在其最佳工作温度（即我前面提到的理想范围）内开始工作。

问：使用特斯拉 Model 3 和大众 ID.3 等模型获得的结果是否适用于其他电动汽车？ 答：是的。简要谈谈这篇文章，它引用了 ID.3 型号作为电力推进、续航里程、效率、组件寿命等方面电池部分的参考，强调该系统具有良好的电池组设计，即包含内部电池的那个外壳，以及出色的热管理。因此，电池内部的热管理将有助于延长寿命。即使外部温度升高，如果我有一个良好的热交换、冷却或散热系统，我就能获得良好的结果。文章大量引用了 ID3 电池组的设计，展示了内部部件的排列方式、使用的材料以及热管理。在特斯拉 Model 3 中，它引用了他们用于电芯的化学变化以及管理技术，不仅是充放电和充电的管理，还有热管理技术，取得了良好结果。因此，由于热管理、BMS 管理的电池运行功能以及电池配方中的添加剂等方面的演变，它们对外部温度的敏感性降低了，从而降低了电池老化的敏感度。

问：您是否同意发表在《自然·气候变化》上的研究结论，该研究由密歇根大学研究人员进行？ 答：我同意，并补充一个关于这一演变未来的关键点。历史上，电池进展迅速，但由于广泛使用人工智能、高级计算机建模和大规模模拟来开发新材料和电芯架构，下一阶段可能会进一步加速。这使得我们能够以几年前根本不存在的速度虚拟测试数千种化学组合和热管理解决方案。因此，虽然没有人能准确预测这些创新的节奏，但有理由认为进步曲线不会是线性的：趋势是我们可能会惊讶于频繁的改进；可能每半年一次；在耐用性、耐高温性和减少电池退化方面，这将进一步增强人们对交通电气化的信心。

卡洛斯·奥古斯托·塞拉·罗马，基础设施集团主管，巴西电动汽车协会董事会成员