研究揭露電動車電池「隱藏弱點」，少數老化電芯恐導致近三成電能浪費
作者 TechNews 編輯台 發布日期 2026 年 10 月 27 日
首圖來源：一項最新研究指出，電動車電池的壽命與可用能量，可能比外界原先理解得更受「少數弱電芯」影響。研究團隊分析真實車輛長期運行資料後發現，在串聯式電池包中，個別電芯若提早老化，往往會成為限制整體性能的關鍵，導致整包電池即使仍有不少電芯保有容量，卻已被迫提早退役。
這項刊登於《Nature Energy》的研究，追蹤實際上路的電動車超過三年的電池表現，涵蓋採用鎳錳鈷（NMC）電池的乘用車，以及搭載磷酸鐵鋰（LFP）電池的電動公車，部分車輛累積里程最高達30萬公里。研究人員利用車輛日常記錄的電壓、電流、溫度與荷電狀態資料，結合電池模型與神經網路，推估單一電芯的容量與內阻變化。
里程突破17萬公里後，電芯老化差距急遽擴大
結果顯示，在乘用車中，電芯健康差異在較低里程時通常不明顯。然而，當車輛行駛超過約17萬公里後，部分電芯便開始加速劣化，強弱電芯之間的差距隨之擴大；且不同車輛出現這種變化的時間與嚴重程度也不盡相同。
研究以常見的退役門檻計算後發現，不均勻老化使乘用車電池包的可用健康狀態下降6.2%，巴士則下降7.5%；相較於各自電芯的平均潛在壽命，電池包整體壽命更分別縮短了17.7%與22.8%。
牽制整體效能，近三成潛在電能遭閒置浪費
研究也進一步指出，內阻差異會壓低可輸出功率，導致乘用車與巴士的功率表現分別減少12.9%與15.1%。相較之下，在研究所採用的充電與平衡策略下，荷電狀態差異對可用容量的影響通常不到2%。以整體潛在能源資源來看，乘用車電池包在其計算壽命內僅利用了80.7%的電能，巴士則為72.9%。這意味著，當最弱的電芯率先達到極限時，仍有約19.3%與27.1%的潛在能源未被妥善使用。
研究團隊表示，這代表評估電池壽命不能只看「平均值」，還必須把電芯之間的個體差異納入考量。為減少弱電芯對整包電池的拖累，研究提出多項未來的改善方向，包括提升電芯製造的一致性、優化電芯分組作業，以及強化平衡控制與熱管理技術；此外，若能開發可重新配置電池連接方式的系統，也有助於降低弱電芯帶來的限制，進一步提升電池利用率與整體的壽命管理效率。
