Quel type de batterie est utilisé dans les voitures hybrides ?

Quel type de batterie est utilisé dans les voitures hybrides aujourd'hui ? Le dioxyde de cobalt, l'hydrure de nickel-métal ou le lithium-ion sont les types les plus courants.

Nickel-hydrure métallique

Cette batterie est largement utilisée dans les voitures hybrides et les téléphones portables. Utilisé à l'origine dans les applications aérospatiales, il a une longue durée de vie et des capacités d'énergie et de puissance spécifiques raisonnables. Bien qu'il ne soit pas aussi durable que les batteries au plomb, il est très tolérant aux abus. Cependant, une pile nickel-hydrure métallique ne remplace pas une pile alcaline. Ses inconvénients comprennent une autodécharge élevée, de la chaleur et une capacité de stockage limitée.

Les batteries lithium-ion et polymères utilisées dans les véhicules hybrides sont largement sûres à l'usage. Une garantie de batterie hybride Toyota de deux ans couvrira toutes les pièces de la batterie pendant 120 mois ou 150 000 miles, sauf si, bien sûr, vous en avez abusé. Néanmoins, les batteries lithium-ion et polymère ont une durée de vie similaire et ne sont pas aussi fiables. De plus, une batterie au lithium-hydrure métallique est beaucoup plus lourde qu'une batterie au nickel-hydrure métallique, elle n'est donc pas aussi durable que les batteries Ni-MH.

Bien que la batterie nickel-hydrure métallique ne soit pas aussi puissante que les batteries lithium-ion, elle est également plus petite et plus légère que son homologue lithium-ion. La taille et le poids d'une batterie sont un inconvénient majeur, c'est pourquoi la version bipolaire est une meilleure option. Les cellules de batterie bipolaires permettent également d'entasser 1,4 fois plus de cellules dans le même espace.

Une autre différence majeure entre les deux est la vitesse de charge des batteries lithium-ion. Les batteries Li-ion sont plus rapides et peuvent gérer les demandes de puissance soudaines, tandis que les batteries NiMH ont un temps de charge plus long. Cependant, les deux types de batteries sont encore largement utilisés dans les voitures hybrides et les hybrides rechargeables. Une batterie nickel-hydrure métallique est généralement un meilleur choix pour les voitures hybrides, à moins qu'elles ne soient équipées d'un groupe motopropulseur hybride.

Ces dernières années, de nombreux constructeurs de véhicules hybrides sont passés aux batteries lithium-ion. Ils récupèrent ce matériau comme matière première précieuse pour leurs nouveaux moteurs de voitures hybrides. Entre-temps, le fabricant de la batterie NiMH a commencé à approvisionner le constructeur en terres rares. Cela en fait le premier à recycler les batteries nickel-hydrure métallique. Cependant, ils sont encore loin de l'objectif final de l'industrie des batteries de recycler à 100 % les batteries.

Une batterie nickel-hydrure métallique est également plus respectueuse de l'environnement que les batteries lithium-ion. La densité d'énergie d'une batterie NiMH est inférieure d'environ 40 % à celle d'une batterie lithium-ion. Une grosse batterie dans un véhicule hybride peut aider avec le poids et la puissance, mais une batterie trop lourde ajoutera du poids. À l'avenir, d'autres types de batteries pourraient être plus populaires dans l'industrie automobile.

Certains constructeurs automobiles ne distribuent pas assez d'hybrides. Mais force est de constater que la demande de véhicules hybrides est en croissance. Cette batterie est une partie importante de l'industrie hybride, et Toyota fait un effort pour augmenter ses ventes d'hybrides. Le dernier investissement de la société se traduira par une alimentation en batterie de 200 gigawattheures. Alors, quelle est la meilleure batterie à utiliser dans les véhicules hybrides ?

Lithium-ion

La technologie derrière les batteries lithium-ion évolue toujours, mais certains avantages sont évidents. Le premier avantage est leur rapport énergie/poids. Le poids inférieur se traduit également par une meilleure maniabilité, une plus grande autonomie et une meilleure maniabilité sur les virages. Les batteries lithium-ion sont encore à quelques années de se généraliser, mais elles font leurs preuves dans les applications de voitures hybrides. Voici quelques raisons de leur popularité croissante.

Une batterie lithium-ion alimente les moteurs électriques. Elle est plus légère que la batterie au plomb et dure plus longtemps. La nouvelle technologie promet des performances encore meilleures. Les batteries au lithium-ion sont également disponibles dans les modèles de voitures hybrides, y compris le nouveau Honda CR-V. Les batteries lithium-ion sont une partie importante des voitures hybrides et des véhicules électriques.

Un autre avantage majeur de la technologie des batteries lithium-ion est sa capacité de recharge rapide. Les batteries lithium-ion peuvent être rechargées en quelques heures. Cette fonctionnalité est particulièrement attrayante pour les conducteurs soucieux de leur empreinte environnementale. Ces batteries sont légères, recyclables et peuvent durer jusqu'à 45 miles avec de l'électricité seule. Les batteries lithium-ion ont également l'avantage supplémentaire d'être plus rapides que les hybrides standard.

En termes de sécurité, les véhicules hybrides sont aussi sûrs que les véhicules à essence comparables. Contrairement à leurs homologues à essence, les hybrides ne sont pas une préoccupation majeure pour les sauveteurs ou les passagers en cas d'accident. Ils sont protégés par un boîtier métallique et ont un haut niveau d'isolation. Toyota place les batteries près de l'essieu arrière pour s'assurer qu'elles sont entièrement protégées en cas de collision. Les hybrides enveloppent également leurs câbles de batterie dans le revêtement orange vif.

Bien que la technologie derrière les batteries lithium-ion évolue encore, elle a le potentiel de devenir un élément vital de l'avenir de la production d'énergie. L'EPA a récemment approuvé une subvention de $1,5 milliard pour aider à développer l'industrie du lithium-ion aux États-Unis. La nouvelle stratégie de la Commission européenne en matière de matières premières lithium vise à multiplier par 18 l'approvisionnement en lithium en Europe d'ici 2030 et à réduire la dépendance vis-à-vis des pays tiers.

Alors que les véhicules hybrides peuvent économiser du carburant, ils peuvent également réduire les émissions de carbone. Les batteries au plomb utilisées dans les voitures hybrides ont le niveau d'émission le plus élevé et sont les plus chères. Ces matières toxiques sont également lourdes et ralentissent les performances des voitures hybrides. Pour minimiser ce problème, les fabricants remplacent désormais les batteries plomb-acide par des batteries nickel-hydrure métallique. Il existe également des différences de performances entre les batteries hybrides plomb-acide et lithium-ion.

Alors que les batteries au cobalt et au lithium-ion gagnent en popularité, des inquiétudes concernant la durabilité de leur approvisionnement sont apparues. Les fortes concentrations géopolitiques de cobalt et de lithium et la mise à l'échelle rapide de la chaîne d'approvisionnement ont conduit à s'interroger sur la manière dont les matériaux peuvent être produits de manière durable. Mais tout cela est à prévoir avec le développement rapide du marché des véhicules électriques. Pour l'instant, ces technologies fournissent suffisamment d'énergie pour les véhicules hybrides.