Quale tipo di batteria viene utilizzata nelle auto ibride?

Quale tipo di batteria viene utilizzata oggi nelle auto ibride? I tipi più comuni sono il biossido di cobalto, l'idruro di nichel-metallo o gli ioni di litio.

Nichel-metallo idruro

Questa batteria è ampiamente utilizzata nelle auto ibride e nei telefoni cellulari. Originariamente utilizzato nelle applicazioni aerospaziali, ha una lunga durata e ragionevoli capacità specifiche di energia e potenza. Sebbene non sia durevole come le batterie al piombo, è altamente tollerante agli abusi. Tuttavia, una batteria al nichel-metallo idruro non è un sostituto immediato di una batteria alcalina. I suoi svantaggi includono un'elevata autoscarica, calore e capacità di accumulo limitata.

Le batterie agli ioni di litio e ai polimeri utilizzate nei veicoli ibridi sono ampiamente sicure per l'uso. Una garanzia di due anni sulla batteria ibrida Toyota coprirà tutte le parti della batteria per 120 mesi o 150.000 miglia a meno che, ovviamente, non ne abbiate abusato. Tuttavia, le batterie agli ioni di litio e ai polimeri hanno una durata simile e non sono altrettanto affidabili. Inoltre, una batteria al litio-idruro di metallo è molto più pesante di una batteria al nichel-metallo idruro, quindi non sono durevoli come le batterie Ni-MH.

Sebbene la batteria al nichel-metallo idruro non sia potente come le batterie agli ioni di litio, è anche più piccola e leggera della sua controparte agli ioni di litio. Le dimensioni e il peso di una batteria sono uno dei principali svantaggi, motivo per cui la versione bipolare è un'opzione migliore. Le celle della batteria bipolare consentono inoltre di stipare 1,4 volte più celle nello stesso spazio.

Un'altra grande differenza tra i due è la velocità di ricarica delle batterie agli ioni di litio. Le batterie agli ioni di litio sono più veloci e possono gestire richieste di energia improvvise, mentre le batterie NiMH hanno un tempo di ricarica più lungo. Tuttavia, entrambi i tipi di batterie sono ancora ampiamente utilizzati nelle auto ibride e ibride plug-in. Una batteria al nichel-metallo idruro è solitamente una scelta migliore per le auto ibride a meno che non siano dotate di un propulsore ibrido.

Negli ultimi anni, molti produttori di veicoli ibridi sono passati alle batterie agli ioni di litio. Reclamano questo materiale come una preziosa materia prima per i loro nuovi motori per auto ibride. Nel frattempo, il produttore della batteria NiMH ha iniziato a fornire alla casa automobilistica i metalli delle terre rare. Questo li rende i primi a riciclare le batterie al nichel-metallo idruro. Tuttavia, sono ancora lontani dall'obiettivo finale dell'industria delle batterie di riciclare le batterie al 100%.

Una batteria al nichel-metallo idruro è anche più rispettosa dell'ambiente rispetto alle batterie agli ioni di litio. La densità di energia di una batteria NiMH è circa il 40% inferiore a quella di una batteria agli ioni di litio. Una batteria grande in un veicolo ibrido può aiutare con peso e potenza, ma una batteria troppo pesante aggiungerà peso. In futuro, altri tipi di batterie potrebbero essere più popolari nell'industria automobilistica.

Alcune case automobilistiche non distribuiscono abbastanza ibridi. Ma è chiaro che la domanda di veicoli ibridi è in crescita. Questa batteria è una parte importante dell'industria ibrida e Toyota sta facendo uno sforzo per aumentare le sue vendite di ibridi. L'ultimo investimento dell'azienda si tradurrà in una batteria da 200 gigawattora. Quindi, qual è la migliore batteria da utilizzare nei veicoli ibridi?

Ioni di litio

La tecnologia alla base delle batterie agli ioni di litio è ancora in evoluzione, ma alcuni vantaggi sono evidenti. Il primo vantaggio è il loro rapporto energia/peso. Il peso inferiore si traduce anche in una migliore maneggevolezza, una maggiore portata e una migliore maneggevolezza sui twisties. Le batterie agli ioni di litio sono ancora a pochi anni dal diventare mainstream, ma si stanno dimostrando efficaci nelle applicazioni per auto ibride. Ecco alcuni motivi per la loro crescente popolarità.

Un pacco batterie agli ioni di litio alimenta i motori elettrici. È più leggera della batteria al piombo e dura più a lungo. La nuova tecnologia promette prestazioni ancora migliori. Le batterie agli ioni di litio sono disponibili anche nei modelli di auto ibride, inclusa la nuova Honda CR-V. Le batterie agli ioni di litio sono una parte importante delle auto ibride e dei veicoli elettrici.

Un altro grande vantaggio della tecnologia delle batterie agli ioni di litio è la sua rapida ricaricabilità. Le batterie agli ioni di litio possono essere ricaricate in poche ore. Questa caratteristica è particolarmente interessante per i conducenti che tengono al proprio impatto ambientale. Queste batterie sono leggere, riciclabili e possono durare fino a 45 miglia con la sola elettricità. Le batterie agli ioni di litio hanno anche l'ulteriore vantaggio di essere più veloci delle ibride standard.

In termini di sicurezza, i veicoli ibridi hanno la stessa sicurezza dei veicoli a gas comparabili. A differenza delle loro controparti alimentate a gas, gli ibridi non sono una grande preoccupazione per i soccorritori o i passeggeri in caso di incidente. Sono protetti da una custodia in metallo e hanno un alto livello di isolamento. Toyota posiziona i pacchi batteria vicino all'asse posteriore per assicurarsi che siano completamente protetti in caso di collisione. Gli ibridi avvolgono anche i cavi della batteria nel rivestimento arancione brillante.

Sebbene la tecnologia alla base delle batterie agli ioni di litio sia ancora in evoluzione, ha il potenziale per diventare una parte vitale del futuro della produzione di energia. L'EPA ha recentemente approvato una sovvenzione di $1,5 miliardi per aiutare a sviluppare l'industria degli ioni di litio negli Stati Uniti. La nuova strategia per le materie prime al litio della Commissione europea mira ad aumentare di 18 volte la fornitura di litio in Europa entro il 2030 e ridurre la dipendenza da paesi terzi.

Mentre i veicoli ibridi possono risparmiare carburante, possono anche ridurre le emissioni di carbonio. Le batterie al piombo utilizzate nelle auto ibride hanno il livello di emissioni più elevato e sono le più costose. Questi materiali tossici sono anche pesanti e rallentano le prestazioni delle auto ibride. Per ridurre al minimo questo problema, i produttori stanno ora sostituendo le batterie al piombo con batterie al nichel-metallo idruro. Ci sono anche differenze di prestazioni tra le batterie ibride piombo-acido e agli ioni di litio.

Mentre le batterie al cobalto e agli ioni di litio stanno diventando sempre più popolari, sono emerse preoccupazioni sulla sostenibilità della loro fornitura. Le elevate concentrazioni geopolitiche di cobalto e litio e il rapido upscaling della catena di approvvigionamento hanno portato a interrogarsi su come i materiali possano essere prodotti in modo sostenibile. Ma questo è tutto prevedibile con il rapido sviluppo del mercato dei veicoli elettrici. Per ora, queste tecnologie stanno fornendo ampia energia ai veicoli ibridi.