電動車電池裡的數百甚至上千顆電芯，不會以完全相同的速度老化。如果其中少數電芯提早衰弱，就可能限制整組電池的可用容量，讓其他狀態仍良好的電芯無法充分發揮作用。
瑞典查爾姆斯理工大學（Chalmers University of Technology）研究團隊提出一種不同思路：不必讓所有電芯始終維持固定連接，而是讓電池管理系統因應個別電芯狀況，動態改變電流路徑。根據研究模型，這項架構在部分條件下可望讓電池組壽命延長超過20%。
一顆電芯提早衰弱，為何會影響整組電池？
現有電池組普遍使用固定的串並聯配置。即使各顆電芯在製造時經過篩選，使用多年後仍可能因溫度、負載及個別差異而出現不同程度的衰退。對固定配置的電池組而言，性能較弱的電芯往往成為限制整體表現的環節。
研究主要作者之一、查爾姆斯理工大學電氣工程系博士生Albert Škegro，以綁在一起行走的登山者作比喻：隊伍必須配合最慢的那個人，即使其他人仍有體力也無法自由前進。而動態可重組電池的目的，就是讓其他電芯不必一直受到最弱電芯牽制。
透過開關改變電流路線，不是修復老化電芯
這項技術稱為動態可重組電池組（Reconfigurable Battery Pack）。研究論文的架構示意顯示，每個可獨立控制的電池單元配備兩個電子開關，讓系統可以決定某顆電芯接入電路，或在必要時讓電流從旁路通過。
因此，當一顆電芯的狀態開始限制整組電池，系統便有機會將它暫時隔離，繼續使用其他電芯尚存的容量。這並不代表衰弱電芯會被修好，也不表示電池完全不會老化；改變的是電池組如何利用仍然可用的電芯。
延長逾20%是模型結果，不是實車保證
研究論文於2026年7月8日刊登在《Nature Communications》，並由查爾姆斯理工大學在10月8日對外介紹。研究人員利用經實驗資料驗證的電芯模型，考慮製造差異、溫度、使用方式、電壓與電芯化學材料等因素，比較固定配置及可重組架構的長期表現。
模型顯示，電池組電壓愈高，採用可重組架構可能獲得的效益通常愈明顯。研究以不同車型的電壓及電池材料作對應估算：部分300至400V電動車架構的壽命改善幅度約為10%，部分較高電壓架構則可能超過20%。這些比較並非相關量產車實際安裝新系統後的道路測試。
可望延後換電池，但也增加硬體成本
除了壽命，研究團隊也評估成本。一個代表性使用案例顯示，採用新架構後，電池更換時間有機會延後約14個月，並降低電池使用週期內的總成本。較晚更換電池，也意味著原有材料及製造能源可被使用更久。
然而，為電芯增加開關和控制系統並非零成本。研究指出，經濟效益會隨電池容量、每年行駛里程、系統額外成本及電芯老化特性而改變；初期價格較高，不代表所有車主都必然能省下費用。
距離量產應用還有一段路
這項研究的重點是系統層級的模型評估，尚不足以證明完整架構已在量產電動車上達成相同壽命改善。未來要實際導入車輛，仍需處理大量開關零件、控制策略、可靠性及整車整合等問題。
它帶來的啟發是：延長電動車電池壽命，不一定只能依賴新電池材料或更大容量。若能讓原本受到弱電芯限制的能量更有效地被使用，也可能減少電池過早退役的情況。
資料來源：Chalmers University of Technology；《Nature Communications》研究論文〈System-level assessment of dynamic reconfiguration for lifetime and cost outcomes in electric vehicle battery packs〉（2026年7月8日）。
圖片來源：研究圖表 Fig. 1、Fig. 2：Škegro et al.／Nature Communications（2026），依 CC BY 4.0 授權使用；研究員照片：Chalmers University of Technology／Malin Arnesson。