¿Es posible extender la vida útil de una batería mediante el V2G?

[antoniotriasroig]

Aunque existen estudios que llegan a plantear que es posible extender la vida útil de una batería mediante el V2G,

Esto va contra la segunda ley de la termodinámica, pero ya me gustaría que fuese así y no un mero desideratum

aún dando por sentado que si va a existir una degradación adicional por hacer V2G, creo que no es posible afirmar que esa degradación no se ve compensada por la posible contraprestación sin conocer ninguna de las dos. Es como decir que un producto es caro y no lo vas a comprar sin saber lo que cuesta y lo que va a ofrecer. Precisamente por esto se hacen proyectos piloto del estilo, para intentar estimar todos estos parámetros y ver la viabilidad o no de la idea, si se puede mejorar, etc...

Aquí te doy la razón, pero prefiero esperar el beneficio de la contraprestación sentado, aunque reconozco que mi "duda" sobre la ecuanimidad de las eléctricas españolas es personal y nada "científica" 

Lo que si deseo es que el sistema se desarrolle de la forma más eficiente y rápida posible

[ma4t]

Esto va contra la segunda ley de la termodinámica, pero ya me gustaría que fuese así y no un mero desideratum

Aquí te doy la razón, pero prefiero esperar el beneficio de la contraprestación sentado, aunque reconozco que mi "duda" sobre la ecuanimidad de las eléctricas españolas es personal y nada "científica" 

Lo que si deseo es que el sistema se desarrolle de la forma más eficiente y rápida posible

Me encantaría que razonases un poco esta frase, porqué me sabría bastante mal compartir y confiar en algo que fuese en contra el segundo principio de la termodinámica  . De momento supongo que entenderás que me fíe del estudio cuyos autores son doctores en universidades de prestigio que afirma lo contrario  .

[antoniotriasroig]

Claro: Te dejo mi coche para que lo uses, digamos que una semana, y cuando me lo devuelves está más nuevo que cuando te lo presté.

Un catedrático me enseño que la ciencia ni es democrática (las cosas son como son independientemente del número de gente que diga lo contrario) ni atiende a a ningún tipo de autoridad (las cosas siguen siendo como son aunque el Papa de Roma diga lo contrario)

[ma4t]

Claro: Te dejo mi coche para que lo uses, digamos que una semana, y cuando me lo devuelves está más nuevo que cuando te lo presté.

Un catedrático me enseño que la ciencia ni es democrática (las cosas son como son independientemente del número de gente que diga lo contrario) ni atiende a a ningún tipo de autoridad (las cosas siguen siendo como son aunque el Papa de Roma diga lo contrario)

Me gusta la frase de ese catedrático, no tanto el razonamiento conforme las conclusiones de ese estudio van contra la segunda ley de la termodinámica, que poco tiene que ver con el envejecimiento de un VE.

Como a mi si me gusta razonar, estas son las razones por las que creo que esa afirmación está lejos de ir contra el segundo principio de la termodinámica.

En primer lugar la degradación de una batería de un VE, por lo general, se acelera en SoC relativamente altos/bajos, acentuado por el tiempo en el que se sitúe en ese SoC. Para hacerlo fácil, si te mueves continuamente entre el 100 y el 80% de la batería, su vida en ciclos va a ser inferior que si lo haces entre el 80 y el 60%. El V2G permite optimizar el uso de la batería en un rango de SoC controlado más cercano al óptimo, cosa que el uso propio del vehículo para desplazarse no permite, pues depende de las necesidades del usuario que, en el mejor de los casos, tratará de seguir unas pautas que permitan intentar acercarse a lo que permite un algoritmo de un sistema V2G, difícilmente igualarlo y menos superarlo. No creo que nadie cargue y descargue su batería en un rango más óptimo de lo que lo puede hacer un V2G, no es práctico, no tiene sentido por ejemplo estar dando vueltas por el barrio para que la batería se descarga hasta cierto punto para que no se mantenga en cierto SoC. Esa es una de las razones por las que, sin incumplir el segundo principio de la termodinámica, es posible extender la vida útil de la batería de un VE.

Por si no fuese suficiente, y alguien creyese que es capaz de optimizar las cargas y descargas de un VE con su uso con el objetivo de extender su vida mejor de lo que lo puede hacer el algoritmo de un V2G, hay que tener en cuenta que estas aplicaciones permiten controlar igualmente las tasas de descarga de la batería. Una batería sufre mucho más trabajando con picos de carga y descarga como se producen en la batería de tracción de cualquier VE, que no haciéndolo de manera "controlada", con cargas y descargas limitadas en cuanto a potencia y/o tiempo. Estoy seguro que usar una batería aguantará más ciclos en un uso del 20% de su energía descargada mediante V2G y 80% mediante el uso propio para tracción del vehículo, que no en un 100% de uso propio para la tracción del vehículo; de la misma forma que la misma batería en un VE con motor de poca potencia y con una conducción suave aguantará más que no en un VE con motor de mucha potencia en la que el conductor le someta a grandes aceleraciones y deceleraciones continuadas.

Por supuesto que tras todas estas afirmaciones también existen multitud de estudios al respecto que las respaldas, aunque creo que no hace falta llenar este post de estudios para tratar de demostrar algo que gran parte de los usuarios de VE conocemos y no hace falta ser un experto en batería para saber.


Llegados a este punto, sigo con toda la curiosidad de saber que parte de estos planteamientos incumple el segundo principio de la termodinámica, por lo que, repito, me encantaría que lo razonases un poco más. Me encanta equivocarme y que me corrijan con un razonamiento, pero no me gusta tanto que lo hagan con una simple frase diciendo poco más que "esto está mal", pues así es difícil encontrar el error, aprender y mejorar  . De hecho, cuando es así, pongo en duda que sea yo el que me haya equivocado.

[antoniotriasroig]

No intento polemizar, tampoco soy un experto en la materia, por tanto los siguiente es una mera opinión.

Supongo y reitero que supongo, que el envejecimiento de una batería es debido a una cierta pérdida de los iones, esta pérdida es porque suceden reacciones irreversibles. Esto no es posible cambiarlo mediante conexión eléctrica a ningún lado.

[Leafyou]

"By only using the EV for driving the SOH will after 5 years
be reduced with 7% to 93%, while if the EV also is used to perform
PFC it would be reduced with 9% to 91% SOH"

Conclusión de un estudio hecho en Dinamarca durante 5 años con V2G de 10 kW y vehículo con batería de 40 kWh.

[antoniotriasroig]

Lo he leído muy rápido, pero en ningún lugar de ese estudio dice que "rejuvenece" como dijo haber leído el compañero

...existen estudios que llegan a plantear que es posible extender la vida útil de una batería mediante el V2G..

Los autores de tu enlace mantienen que la degradación se produce más por edad que por su uso y eso puede ser rebatido o no, pero no contradice el segundo principio de la termodinámica, la aseveración del estudio que citó el compañero si

En palabras llanas, ese principio dice que sin un esfuerzo externo, lo que está caliente tiende a enfriarse, lo que está frio tiende a calentarse, lo que es nuevo tiende a envejecer. Es lo que llaman el aumento de la entropía o caos del universo 

Las demostraciones son positivas, nunca negativas, quien tiene que probar que existe un elefante volador, rosa a topos negros es quien lo ha visto, no quien no lo cree.

Pero que quede claro que no es mi intención entrar en polémicas y mucho menos ofender a nadie

[Leafyou]

       En  mi opinión aquí lo que nos interesa es si usar el coche para V2G o V2H (en este caso los ciclos de carga y descarga son enormemente más reducidos que en V2G) con las respectivas ventajas económica que esto supondría, se traduciría en una degradación acentuada de la batería.
      La conclusión del estudio dice que en 5 años con cargas y descargas a 10 kW en la red, la degradación es mínima, nada considerable. Ahora sólo falta que baje de precio el cargador bidireccional, pero eso ya es otra historia...

[ma4t]

Lo he leído muy rápido, pero en ningún lugar de ese estudio dice que "rejuvenece" como dijo haber leído el compañero

Los autores de tu enlace mantienen que la degradación se produce más por edad que por su uso y eso puede ser rebatido o no, pero no contradice el segundo principio de la termodinámica, la aseveración del estudio que citó el compañero si

En palabras llanas, ese principio dice que sin un esfuerzo externo, lo que está caliente tiende a enfriarse, lo que está frio tiende a calentarse, lo que es nuevo tiende a envejecer. Es lo que llaman el aumento de la entropía o caos del universo 

Las demostraciones son positivas, nunca negativas, quien tiene que probar que existe un elefante volador, rosa a topos negros es quien lo ha visto, no quien no lo cree.

Pero que quede claro que no es mi intención entrar en polémicas y mucho menos ofender a nadie

Ni en el fragmento que has citado ni en ninguno de mis razonamientos he usado la palabra "rejuvenece", si no la palabra "extender". Para ser más concretos, el estudio se titula "On the possibility of extending the lifetime of lithium-ion batteries through optimal V2G facilitated by an integrated vehicle and smart-grid system" y estos son algunos de sus fragmentos:

"For the first time, we show that under specific circumstances V2G cycling can conserve, and even increase, the lifetime of an EV beyond the case in which there is no V2G cycling. As such, V2G can provide an effective mechanism by which the lifetime of an EV can be extended"

"Profoundly, the results presented in Fig. 10 show that, for the scenario considered, there are circumstances when V2G cycling will extend the lifetime of automotive batteries beyond the reference case, i.e., when there is no V2G."

"The authors have studied how the optimal range of ΔSoCDrive and ΔSoCV2G can be harnessed to extend the life of the EV battery system"

Por supuesto que nada es imposible y todo el mundo es susceptibles de equivocarse, pero sigo dudando de que un articulo publicado por estas personas contradiga el segundo principio de la termodinámica, por su prestigio, por el de las universidades a las que pertenecen y por el de quien lo publica. Y eso sin entrar a valorar los detalles como los comentados anteriormente.

Enlace a la publicación: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544217306825?via%3Dihub

[antoniotriasroig]

Extender y rejuvenecer en el caso de la vida útil son sinónimos.

Leeré el artículo con un poco de calma, pero me temo que son comparativas: comparando con el uso 100% EV, en V2g degrada menos, pero dudo que aseguren que acabarás teniendo más vida útil que cuando empezaste

[ma4t]

Extender y rejuvenecer en el caso de la vida útil son sinónimos.

Por extender la vida útil entiendo hacer que dure más ciclos, que es la principal variable en la que se mide la vida de una batería. Por rejuvenecer, quizá entendería aumentar su capacidad, pero es que como digo en ningún momento he hablado de rejuvenecer. Para poner un ejemplo, tratando mejor una batería extenderías su vida útil, ya que esa te duraría más ciclos, pero no la "rejuvenecerías".

Leeré el artículo con un poco de calma, pero me temo que son comparativas: comparando con el uso 100% EV, en V2g degrada menos, pero dudo que aseguren que acabarás teniendo más vida útil que cuando empezaste

Creo que tu mismo te respondes. Si aceptas que puede degradarse menos, supongo que entenderás que puede durar más, ergo se "extiende" su vida. ¡Y todo esto sin incumplir ningún principio de la termodinámica!
La vida útil de una batería es una variable que depende del uso y de como se trate la batería, de ahí que en función de estos parámetros, se puede extender o no su vida.

Adjunto otro ejemplo de un artículo científico que habla de extender (que NO rejuvenecer, repito, yo no he hablado nunca en estos términos) la vida de las baterías, en este caso evitando estados de carga elevados. El título: "Extending Battery Lifetime by Avoiding High SOC"

[antoniotriasroig]

Creo que el problema es que hablamos idiomas distintos.

Si tengo una batería que le quedan 1000 ciclos en EV y la "presto" por ejemplo 100 ciclos en V2G, Si la degrada menos, en vez de quedarle 900 ciclos restantes para EV, le quedarán 990, pero jamás 1001 que sería "extender" la vida útil en EV.

Tengo unos día un poco liados, y no he podido leer los artículos, pero prometo que entre hoy y mañana lo hago

[ma4t]

Creo que el problema es que hablamos idiomas distintos.

Si tengo una batería que le quedan 1000 ciclos en EV y la "presto" por ejemplo 100 ciclos en V2G, Si la degrada menos, en vez de quedarle 900 ciclos restantes para EV, le quedarán 990, pero jamás 1001 que sería "extender" la vida útil en EV.

Tengo unos día un poco liados, y no he podido leer los artículos, pero prometo que entre hoy y mañana lo hago

Quizá sí que hablamos idiomas distintos, porqué yo siempre he hablado de extender la vida de la batería, sin más, sin añadir esa coletilla de "en modo EV" o "para EV" que justo ahora acabas de añadir  . Y creo que lo mismo aplica a los estudios que he comentado, y que he dado bastantes explicaciones sobre ello para que no se pudiese interpretar de otra forma de a lo que me refería con eso de extender la vida útil de la batería.

[Tristán]

Aunque no os entendáis, creo que es un debate interesante.

En cuanto al segundo principio, habla de reacciones irreversibles, pero pudiera ser que parte de las reacciones de la batería fuesen reversibles y estas se recuperen.

Otra cosa es el tema de los ciclos, la química no son matemáticas, los ciclos son una orientaciòn, pero la misma batería puede dar 500 o 2000 ciclos según se use de una forma u otra.

Yo sí me creo que unos ciertos patrones de carga "recuperen" hasta cierto punto la batería (en la parte que sea posible recuperar), y por lo tanto, extiendan la vida prevista sin hacer esto. Otra cosa es que en la realidad se vaya a conseguir.

Yo siempre pienso que si se tiene una batería de 70 kWh y se usan unos 7kWh para ese balance de red, a niveles de carga cercanos al 50% la batería ni se entera...