Welcher Batterietyp wird in Hybridautos verwendet?

Welcher Batterietyp wird heute in Hybridautos verwendet? Kobaltdioxid, Nickel-Metallhydrid oder Lithium-Ionen sind die gebräuchlichsten Typen.

Nickel-Metallhydrid

Diese Batterie wird häufig in Hybridautos und Mobiltelefonen verwendet. Ursprünglich in Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet, hat es eine lange Lebensdauer und angemessene spezifische Energie- und Leistungsfähigkeiten. Sie ist zwar nicht so langlebig wie Blei-Säure-Batterien, aber sehr tolerant gegenüber Missbrauch. Eine Nickel-Metallhydrid-Batterie ist jedoch kein direkter Ersatz für eine Alkalibatterie. Zu den Nachteilen gehören eine hohe Selbstentladung, Hitze und eine begrenzte Speicherkapazität.

Die in Hybridfahrzeugen eingesetzten Lithium-Ionen- und Polymerbatterien sind weitgehend unbedenklich. Eine zweijährige Hybridbatteriegarantie von Toyota deckt alle Batterieteile für 120 Monate oder 150.000 Meilen ab, es sei denn, Sie haben sie natürlich missbraucht. Dennoch haben Lithium-Ionen- und Polymer-Akkus eine ähnliche Lebensdauer und sind nicht so zuverlässig. Außerdem ist ein Lithium-Metallhydrid-Akku viel schwerer als ein Nickel-Metallhydrid-Akku und daher nicht so langlebig wie Ni-MH-Akkus.

Obwohl der Nickel-Metallhydrid-Akku nicht so leistungsstark ist wie Lithium-Ionen-Akkus, ist er auch kleiner und leichter als sein Lithium-Ionen-Pendant. Die Größe und das Gewicht eines Akkupacks sind ein großer Nachteil, weshalb die bipolare Version die bessere Option ist. Bipolare Batteriezellen ermöglichen es auch, 1,4-mal mehr Zellen in den gleichen Raum zu stopfen.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen den beiden ist die Ladegeschwindigkeit von Lithium-Ionen-Akkus. Lithium-Ionen-Akkus sind schneller und können plötzliche Leistungsanforderungen bewältigen, während NiMH-Akkus eine längere Ladezeit haben. Beide Batterietypen sind jedoch in Hybridautos und Plug-in-Hybriden immer noch weit verbreitet. Eine Nickel-Metallhydrid-Batterie ist normalerweise die bessere Wahl für Hybridautos, es sei denn, sie sind mit einem Hybridantriebsstrang ausgestattet.

In den letzten Jahren haben viele Hersteller von Hybridfahrzeugen auf Lithium-Ionen-Batterien umgestellt. Sie gewinnen dieses Material als wertvollen Rohstoff für ihre neuen Hybridautomotoren zurück. Inzwischen beliefert der Hersteller der NiMH-Batterie den Autobauer mit Metallen der Seltenen Erden. Damit sind sie die ersten, die Nickel-Metallhydrid-Batterien recyceln. Vom endgültigen Ziel der Batterieindustrie eines 100-prozentigen Batterierecyclings sind sie jedoch noch weit entfernt.

Ein Nickel-Metallhydrid-Akku ist zudem umweltfreundlicher als Lithium-Ionen-Akkus. Die Energiedichte eines NiMH-Akkus ist etwa 40 Prozent geringer als die eines Lithium-Ionen-Akkus. Eine große Batterie in einem Hybridfahrzeug kann bei Gewicht und Leistung helfen, aber eine zu schwere Batterie erhöht das Gewicht. In Zukunft könnten andere Batterietypen in der Automobilindustrie beliebter werden.

Einige Autofirmen geben nicht genug Hybriden aus. Aber es ist klar, dass die Nachfrage nach Hybridfahrzeugen wächst. Diese Batterie ist ein wichtiger Bestandteil der Hybridindustrie, und Toyota bemüht sich, den Verkauf von Hybriden zu steigern. Die jüngste Investition des Unternehmens wird zu einer 200-Gigawattstunden-Batterieversorgung führen. Was ist also die beste Batterie für Hybridfahrzeuge?

Lithium-Ionen

Die Technologie hinter Lithium-Ionen-Batterien befindet sich noch in der Entwicklung, aber einige Vorteile sind offensichtlich. Der erste Vorteil ist ihr Energie-Gewichts-Verhältnis. Das geringere Gewicht führt auch zu einem besseren Handling, einer größeren Reichweite und einem besseren Handling bei Kurvenfahrten. Lithium-Ionen-Batterien sind noch einige Jahre davon entfernt, Mainstream zu werden, aber sie bewähren sich in Hybridfahrzeuganwendungen. Hier sind einige Gründe für ihre wachsende Popularität.

Ein Lithium-Ionen-Akkupack versorgt die Elektromotoren mit Energie. Sie ist leichter als die Blei-Säure-Batterie und hält länger. Die neue Technologie verspricht noch mehr Leistung. Lithium-Ionen-Batterien sind auch in Hybridautomodellen erhältlich, einschließlich des neuen Honda CR-V. Lithium-Ionen-Batterien sind ein wichtiger Bestandteil von Hybridautos und Elektrofahrzeugen.

Ein weiterer großer Vorteil der Lithium-Ionen-Akkutechnologie ist die schnelle Wiederaufladbarkeit. Lithium-Ionen-Akkus können in wenigen Stunden wieder aufgeladen werden. Diese Funktion ist besonders attraktiv für Fahrer, denen ihr ökologischer Fußabdruck am Herzen liegt. Diese Batterien sind leicht, recycelbar und können allein mit Strom bis zu 45 Meilen halten. Lithium-Ionen-Batterien haben auch den zusätzlichen Vorteil, dass sie schneller sind als Standard-Hybride.

In puncto Sicherheit haben Hybridfahrzeuge genauso viel Sicherheit wie vergleichbare Gasfahrzeuge. Im Gegensatz zu ihren gasbetriebenen Gegenstücken sind Hybride für Retter oder Passagiere bei einem Unfall kein großes Problem. Sie sind durch ein Metallgehäuse geschützt und haben eine hohe Isolierung. Toyota platziert Batteriepakete in der Nähe der Hinterachse, um sicherzustellen, dass sie bei einem Zusammenstoß vollständig geschützt sind. Hybride hüllen auch ihre Batteriekabel in die leuchtend orangefarbene Verkleidung.

Während sich die Technologie hinter Lithium-Ionen-Batterien noch weiterentwickelt, hat sie das Potenzial, ein wesentlicher Bestandteil der Energieerzeugung der Zukunft zu werden. Die EPA hat kürzlich einen Zuschuss in Höhe von $1,5 Milliarden genehmigt, um die Entwicklung der Lithium-Ionen-Industrie in den USA zu unterstützen. Die neue Lithium-Rohstoffstrategie der Europäischen Kommission zielt darauf ab, das Angebot an Lithium in Europa bis 2030 um das 18-fache zu erhöhen und die Abhängigkeit von Drittländern zu verringern.

Während Hybridfahrzeuge Kraftstoff sparen können, können sie auch CO2-Emissionen reduzieren. Die in Hybridautos verwendeten Blei-Säure-Batterien haben die höchsten Emissionswerte und sind die teuersten. Diese giftigen Materialien sind auch schwer und verlangsamen die Leistung von Hybridautos. Um dieses Problem zu minimieren, ersetzen Hersteller jetzt Blei-Säure-Batterien durch Nickel-Metallhydrid-Batterien. Leistungsunterschiede gibt es auch zwischen Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Hybridbatterien.

Während Kobalt- und Lithium-Ionen-Batterien immer beliebter werden, sind Bedenken hinsichtlich der Nachhaltigkeit ihrer Versorgung aufgekommen. Hohe geopolitische Konzentrationen von Kobalt und Lithium und eine schnelle Skalierung der Lieferkette haben zu Fragen darüber geführt, wie die Materialien nachhaltig produziert werden können. Aber all das ist angesichts der rasanten Entwicklung des EV-Marktes zu erwarten. Vorerst liefern diese Technologien reichlich Energie für Hybridfahrzeuge.